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Ciência e Cultura
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Ciência e Cultura
FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE BARRETOS
CENTRO DE PÓS-GRADUAÇÃO
CIÊNCIA E CULTURA
Revista Científica Multidisciplinar da
Fundação Educacional de Barretos
Endereço:
Centro de Pós Graduação (CPG/FEB)
Av. Prof. Roberto Frade Monte, 389 – Aeroporto
14783-226 – Barretos – SP – Brasil
[email protected]
www.feb.br/revista/revista.htm
Publicação Semestral / Semi-annual publication
Solicita-se permuta / Exchange desired / Si chiede lo cambio / On demande l’échange / Man bittet um Austausch
Ciência e Cultura
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Ciência e Cultura
CIÊNCIA E CULTURA
FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE BARRETOS
Conselho Diretor
Ronaldo Fenelon Santos Filho - Presidente
Márcia Medeiros Campos Borges - Conselheiro
Paulo Roberto Teixeira Júnior - Vice Presidente
José Monteiro Pereira - Conselheiro
Ezisto Hélio Fernandes Césari - Tesoureiro
Augusto César Arcuri Antoniazzi - Suplente
Marco Antônio Rocha Silva - Secretário
Osvânio de Oliveira Costa - Suplente
Diretoria Acadêmica
Profª. Dra. Patrícia Helena Rodrigues de Souza – Diretora Geral Acadêmica
Prof. Dr. Ângelo Rubens Migliore Júnior – Vice Diretor Geral Acadêmico
Centro de Pós-Graduação
Prof. Dr. Romildo Martins Sampaio – Diretor
Prof. Dr. Sebastião Hetem – Vice Diretor
Ciência e Cultura
Editor:
Prof. Dr. Sebastião Hetem (Unesp/Araçatuba e FEB)
Editores Adjuntos: Prof. Dr. João Antonio Galbiatti (Unesp/Jaboticabal)
Prof. Dr. Luiz Antonio Hungria Cecci (Unesp/Franca e FEB)
Prof. Dr. Luiz Manoel Gomes Junior (Unaerp/Ribeirão Preto)
Prof. Dr. Raphael Carlos Comelli Lia (Unesp/Araraquara e FEB)
Profª. Dra. Regina Helena Porto Francisco (USP/São Carlos e FEB)
Prof. Dr. Romildo Martins Sampaio (FEB)
Comissão Editorial
Adriana Galvão Moura (Direito – FEB)
Benedicto Egbert Correa de Toledo (Odontologia – UNESP/Araraquara)
Agnaldo Arroio (Ensino de Química – Educação – USP/São Carlos)
Carlos Eduardo Angeli Furlani (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Alberto Cargnelutti Filho (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Carlos Reisser Junior (Agrometeorologia – EMBRAPA/Clima Temperado)
Alexandre Bryan Heinemann (CIRAD – França)
Carlos Teixeira Puccini (Engenharia Civil – FEB)
Alfredo Argus (Serviço Social – FEB)
Ciro Sérgio Abe (Administração – FEB)
Álvaro Fernandes Gomes (Física – FEB)
Claudia Regina Bonini Domingos (Biologia – UNESP/São José do Rio Preto)
Ana Maria de Souza (Farmácia – USP/Ribeirão Preto)
Cláudio Roberto Pacheco (Engenharia Elétrica - FEB)
André Cordeiro Leal (Direito - PUC MG e Milton Campos/MG)
Clovis Sansigolo (INPE)
André Del Negri (Direito – UNIUBE)
Cristina Cunha Carvalho Terrone (Química – FEB)
Ângelo Rubens Migliore Júnior (Engenharia Civil – FEB)
Daniela Jorge de Moura (Engenharia Agrícola – UNICAMP)
Antonio Baldo Geraldo Martins (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Danísio Prado Munari (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Antonio Carlos Delaiba (Engenharia Elétrica – UFU)
David Chacon Álvares (Eng. Alimentos – Univ. Est. Paraná/Guarapuava)
Antonio Carlos Pizzolitto (Farmácia – UNESP/Araraquara)
David Luciano Rosalen (Engenharia Civil - FEB)
Arlindo José de Souza Júnior (Educação Matemática – UFU)
Deise Maria Fontana Capalbo (Meio Ambiente - EMBRAPA/Jaguariúna)
Ciência e Cultura
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v. 1, nº 1, Novembro/2006 - ISSN 1980 - 0029
CIÊNCIA E CULTURA - Revista Científica Multidisciplinar da Fundação Educacional de Barretos
Deise Pazeto Falcão (Farmácia - UNESP/Araraquara)
José Marques Júnior (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Delly Oliveira Filho (Engenharia Agrícola – Universidade Federal de Viçosa)
José Tadeu Jorge (Engenharia Agrícola – UNICAMP)
Deny Munari Trevisani (Odontologia – FEB)
José Walter Canoas (Serviço Social – UNESP/Franca)
Dietrich Schiel (Ensino de Física – USP/São Carlos)
Juliemy Aparecida de Camargo Scuoteguazza (Odontologia – FEB)
Dílson Gabriel dos Santos (Administração – FEA/USP)
Júlio César dos Santos (Engenharia Química – FAENQUIL/Lorena)
Dirceu da Silva (Educação – UNICAMP)
Karina Silva Moreira Macari (Odontologia – FEB)
Durval Dourado Neto (USP)
Késia Oliveira da Silva (Engenharia Agrícola – ESALQ/USP)
Édson Alves Campos (Odontologia – FEB)
Khosrow Ghavami (Engenharia Civil – PUC/RJ)
Eduardo Katchburian (Medicina – UNIFESP)
Kil Jin Park (Engenharia Agrícola – UNICAMP)
Eduardo Teixeira da Silva (Eng. Agrícola – Universidade Federal do Paraná)
Kleiber David Rodrigues (Engenharia Elétrica – UFU)
Élcio Marcantônio Júnior (Odontologia – UNESP/Araraquara)
Lindamar Maria de Souza (Farmácia – FEB)
Eleny Bauducci Roslindo (Odontologia – UNESP/Araraquara)
Lisete Diniz Ribas Casagrande (Educação – FEB/UNAERP)
Elisabete Frollini (Química – USP/São Carlos)
Lizeti Toledo de Oliveira (Odontologia – UNESP/Araraquara)
Elisabeth Pimentel Rosseti (Odontologia – FEB)
Lorival Larini (Farmácia – FEB)
Fernanda Scarmato de Rosa (Farmácia – FEB)
Lúcia Helena Sipaúba Tavaraes (Engenharia Agrícola – UNESP/Jaboticabal)
Fernando Horta Tavres (Direito – PUC/MG)
Luiz Antonio Hungria Cecci (Serviço Social – FEB)
Flávio Dutra de Rezende (Zootecnia - APTA/AM – Secret. Agricultura de SP)
Luiz Carlos Pardini (Odontologia – USP/Ribeirão Preto)
Francisco José Vela (Engenharia Civil – FEB)
Luiz Macelaro Sampaio (Odontologia – FEB)
Geraldo Nunes Correa (Sistema de Informação – FEB)
Luiz Manoel Gomes Junior (Direito – UNAERP)
Hélio Massaiochi Tanimoto (Odontologia – FEB)
Luiz Paulo Geraldo (Física – FEB)
Gustavo Rezende Siqueira (Zootecnia - APTA/AM – Secret. Agricultura de SP)
Luiz Rodrigues Wambier (Direito - UNAERP)
Heizir Ferreira de Castro (Engenharia Química – FAENQUIL/Lorena)
Luiz Rogério Dinelli (Química – FEB)
Helio Grassi Filho (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Luiza Maria Pierini Machado (Engenharia de Alimentos – FEB)
Hérida Regina Nunes Salgado (Farmácia – UNESP/Araraquara)
Manoel de Jesus Simões (Medicina – UNIFESP)
Hidetake Imasato (Química – USP/São Carlos)
Manoel Victor Franco Lemos (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Holmer Savastano Júnior (Eng. Civil/Agrícola – FZEA/USP Pirassununga)
Marcelo Borges Mansur (Engenharia Química – Univ. Federal de Minas Gerais)
Hugo Barbosa Suffredini (Química – UNIJUÍ)
Marcelo Henkemeier (Engenharia de Alimentos - Univ. de Passo Fundo)
Humberto Tonhati (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Marcelo Henrique de Faria (Zootecnia - APTA/AM – Secret. Agricultura de SP)
Ignácio Maria dal Fabro (Engenharia Agrícola – UNICAMP)
Márcia Justino Rossini Mutton (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Irenilza de Alencar Naas (Engenharia Agrícola – UNICAMP)
Márcia Luzia Rizzatto (Engenharia de Alimentos – FEB)
Isabel Cristina Moraes Freitas (Engenharia de Alimentos – FEB)
Marco Aurélio Neves da Silva (Zootecnia – ESALQ/USP- Piracicaba)
Jackson Rodrigues de Souza (Química – Universidade Federal do Ceará)
Marcos Eduardo de Mattos (Administração – FEB)
Jairo Osvaldo Cazetta (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Maria Auxiliadora Brigliador Conti (Química – FEB)
Janice Rodrigues Perussi (Química – USP/São Carlos)
Maria Cristina Thomaz (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Jean Carlo Alanis (Engenharia de Alimentos – FEB)
Maria José de Almeida (Educação – UNICAMP)
Jeosadaque José de Sene (Química – FEB)
Maria José Soares Mendes Giannini (Farmácia – UNESP/Araraquara)
João Antonio Galbiatti (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Maria Teresa do Prado Gambardella (Química – USP/São Carlos)
João Domingos Biagi (Engenharia Agrícola – UNICAMP)
Maria Tereza Ribeiro Silva Diamantino (Engenharia de Alimentos – FEB)
João Marino Júnior (Administração – FEB)
Marília Oetterer (Agroindústria – ESALQ/USP – Piracicaba)
Jorge Aberto Vieira Costa (Eng. de Alimentos – Univ. Fed. do Rio Grande/RS)
Marilú Pereira Serafim Parsekian (Engenharia Civil – FEB)
José Carlos Barbosa (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Mário José Filho (Serviço Social – UNESP/Franca)
José Eduardo Cora (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Mário Rolim (Engenharia Agrícola – Univ. Federal Rural de Pernambuco)
José Luiz Guimarães (Educação – UNESP/Assis)
Marlei Aparecida Seccani Galacci (Odontologia – FEB)
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Ciência e Cultura
Mauro dal Secco de Oliveira (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Sérgio do Nascimento Kronka (Estatística - UNOESTE)
Miguel Carlos Madeira (Odontologia – UNESP/Araçatuba)
Sérgio Henrique Tiveron Juliano (Direito – UNIUBE)
Miriam Eiko Katuki Tanimoto (Odontologia – FEB)
Shirley Aparecida Garcia Berbari (Engenharia de Alimentos – ITAL)
Neyton Fantoni Junior (Direito – FEB)
Silvano Bianco (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Nilza Maria Martinelli (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Sissi Kawai Marcos (Engenharia de Alimentos – FEB)
Odair A. Fernandes (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Sônia Maria Alves Jorge (Química – UNESP/Botucatu)
Odila Florêncio (Química – UFSCAR)
Sylvio Luís Honório (Engenharia Agrícola – UNICAMP)
Orlando Fatibello Filho (Química – UFSCAR)
Telmo Antonio Dinelli Estevinho (Sociologia/Ciência Política – UFMT)
Oselys Rodrigues Justo (Engenharia de Alimentos - FEA/UNICAMP)
Tetuo Okamoto (Odontologia – UNESP/Araçatuba)
Osvaldo Eduardo Aielo (Física – FEB)
Ueide Fernando Fontana (Odontologia – FEB)
Patrícia Amoroso (Odontologia – FEB)
Victor Haber Perez (Bioengenharia – FAENQUIL – Lorena)
Patrícia Helena Rodrigues de Souza (Odontologia – FEB)
Walter Antonio de Almeida (Odontologia – FEB)
Patrícia Nassar (Química – FEB)
Paula Homem de Mello (Química – USP/São Carlos)
Paulo César Hardoim (Engenharia Agrícola – Univ. Federal de Lavras)
Paulo Estevão Cruvinel (Embrapa – São Carlos)
Paulo José Freire Teotônio (Direito – FEB)
Paulo Sérgio Cerri (Odontologia – UNESP/Araraquara)
Pedro Leite de Santana (Engenharia Química – Univ. Federal de Sergipe)
Pedro Paulo Scandiazzo (Educação Matemática – UNESP/S. J. do Rio Preto)
Rael Vidal (Biologia – FEB)
Ranulfo Monte Alegre (Engenharia de Alimentos – UNICAMP)
Raphael Carlos Comeli Lia (Odontologia – FEB)
Regina Célia de Matos Pires (Recursos Hídrico – IAC/Campinas)
Regina Helena Porto Francisco (Química – FEB)
Regina Kitagawa (Engenharia de Alimentos – ITAL)
Reginaldo da Silva (Direito – FEB)
Renata Camacho Miziara (Odontologia – FEB)
Renato de Mello Prado (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Renato Moreira Ângelo (Física – Univ. Federal do Paraná)
Ricardo Dias Signoretti (Eng. Agronômica - APTA/AM – Secret.Agricultura- SP)
Rinaldo César de Paula (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Rober Tufi Hetem (Medicina – UNICAMP)
Roberta Toledo Campos (Direito – UNIUBE)
Roberto Braga (Planejamento Urbano – UNESP/Rio Claro)
Roberto Holland (Odontologia – UNESP/Araçatuba)
Romildo Martins Sampaio (Engenharia de Alimentos – FEB)
Rosemiro Pereira Leal (Direito – UFMG e PUC/MG)
Rouverson Pererira da Silva (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Salete Linhares Queiroz (Química – USP/São Carlos)
Sally Cristina Moutinho Monteiro (Farmácia – FEB)
Sebastião Hetem (Odontologia – FEB)
Sérgio de Freitas (Agronomia – UNESP/Jaboticabal)
Ciência e Cultura
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Editorial
A publicação de uma nova revista científica
envolvidos permitiu atingir esse desiderato. É o de-
é um evento marcante e auspicioso em uma insti-
sejo ardente de todos os engajados nesse empre-
tuição universitária. É gratificante poder alcançar
endimento a perpetuação dessa publicação, razão
esse objetivo e encontrar excelente repercussão
pela qual empenharam-se com esmero no estabe-
dessa realização na comunidade científica. O es-
lecimento de suas normas, na escolha do corpo de
forço dispendido foi recompensado pela disposi-
revisores e no respeito aos objetivos traçados. Com
ção em colaborar encontrada em todos os que se
o intuito que seja uma revista que permanecerá pu-
envolveram direta ou indiretamente para a
jante e, justamente por isso, não se restringirá à pu-
concretização do projeto. Este primeiro número
blicação de artigos locais, e que além de abrangente,
de “Ciência e Cultura: Revista Científica
seja multidisciplinar, estaremos amplamente aber-
Multidisciplinar da Fundação Educacional de
tos a publicações provenientes de outras institui-
Barretos” reveste-se de uma simbologia toda es-
ções ou pessoas externas à FEB e sob os mais va-
pecial em função da superação das dificuldades
riados temas.
surgidas durante as diversas etapas de sua prepa-
Gratidão aos que colaboraram até aqui, e rei-
ração, proporcionando um êxito definitivo sobre
terada solicitação de oferecimento de sugestões de
esse ideal buscado há vários anos pela Instituição.
melhorias e envio de artigos para serem publica-
A somatória de esforços e o desprendimento dos
dos.
Novembro/2006
Sebastião Hetem
Editor Chefe
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Ciência e Cultura
SUMÁRIO
Artigos Científicos
Original Articles
Metabolismo do Ferro
Iron Metabolism
Sally Cristina Moutinho MONTEIRO, Haroldo Wilson MOREIRA e Ana Maria de SOUZA
.....................................................................................................................................................................11
Estimativas de Correlações e Análise de Trilha em População de Soja com Aptidão para Cultivo em
Áreas de Reforma de Canavial
Estimates of Correlations and Path Analysis in Soybean Population for Planting in Sugar Cane Reforming Areas
Ivana Marino BÁRBARO1; Maria Aparecida Pessôa da Cruz CENTURION; Antonio Orlando DI MAURO;
Laerte Souza BÁRBARO JÚNIOR; Marcelo TICELLI1; Fernando Bergantini MIGUEL1; Sandra Helena
UNÊDA-TREVISOLI; Marcelo Marchi COSTA; Daniela Garcia Penha SARTI
.....................................................................................................................................................................19
Desempenho de Linhagens de Soja quanto a Caracteres Agronômicos e Reação de Resistência ao
Oídio, Míldio e Doenças de Final de Ciclo
Performance of Soybean Lines for Agronomic Traits and Resistance Reaction to Powdery Mildew, Downy Mildew and Late
Season Diseases
Willian BIGHI1, Maria Aparecida Pessoa da Cruz CENTURION, Ivana Marino BÁRBARO; Antonio Orlando
DI MAURO
...................................................................................................................................................................25
Efeitos da Luz Visível Emitida por um Aparelho Fotopolimerizador sobre a Córnea, a Íris e a Retina
de Coelhos
Effects of the visible light of a resin-curing polymerization device on cornea, iris and retina.
Fábio PETROUCIC1, Ueide Fernando FONTANA, Sebastião HETEM, Carla Raquel FONTANA
.....................................................................................................................................................................33
Produção de Ácidos Graxos Poliinsaturados por Via Enzimática: Revisão dos Princípios Tecnológicos
do Processo. Parte 1: Aspectos nutracêuticos e características da tecnologia atual de hidrólise
Production of Polyunsaturated Fatty Acids by Enzymatic Route: Review of the Technological Aspects.
Part 1: Nutraceutical aspects and characteristics of the current hydrolysis technology
Larissa FREITAS , Tânia BUENO, Victor H. PÉREZ, Julio C. SANTOS , Heizir F.de CASTRO
.....................................................................................................................................................................43
Produção de Ácidos Graxos Poliinsaturados por via Enzimática: Revisão dos Princípios Tecnológicos
do Processo. Parte 2: Importantes aspectos da alternativa biotecnológica
Production of Polyunsaturated Fatty Acids by Enzymatic Route: Review of the Technological Aspects
Part 2: Important aspects on the biotechnological alternative
Larissa FREITAS, Tânia BUENO, Victor H. PÉREZ, Julio C. SANTOS, Heizir F.de CASTRO
.....................................................................................................................................................................50
Linguagem e Verdade no Direito
Language And Truth in the Law
André DEL NEGRI
.....................................................................................................................................................................61
Composição Bromatológica de Concetrados Contendo Radicula de Malte sob Diferentes Formas Fisicas
Bromatologic Composition of the Concentrates Containing Malt Rootlets in Differents Physical Forms
Mauro Dal Secco de OLIVEIRA, Juliano VITTORI, Maurício VITAL, José Carlos BARBOSA, Atushi
SUGOHARA, Diego Azevedo MOTA
.....................................................................................................................................................................67
Utilização do Plasma Rico em Plaquetas em defeitos ósseos: Revisão de Literatura
Platelet-rich plasma using in bone defects: literature review
Elizabeth Pimentel ROSETTI, Luiz Macellaro SAMPAIO, Elizangela Partata ZUZA, Andressa Daroit de SOUZA,
Benedicto Egbert Corrêa de TOLEDO, Patrícia Helena Rodrigues de SOUZA
.....................................................................................................................................................................76
Ciência e Cultura
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10 Ciência e Cultura
METABOLISMO DO FERRO
IRON METABOLISM
Sally Cristina Moutinho MONTEIRO1, Haroldo Wilson MOREIRA2, Ana Maria de SOUZA3
1- Profª do Curso de Farmácia Bioquímica das Faculdades Unificadas da Fundação Educacional de Barretos e do Centro Universitário de
Votuporanga. Av. Professor Roberto Frade Monte, 389. CEP 1473-226. Barretos-SP. Fone: (17) 33216411 - e-mail: [email protected]
2 - Profº Titular de Hematologia Clínica da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da UNESP - Araraquara.
Caixa Postal, 502. CEP: 14801-940. Araraquara-São Paulo. Fone: (16) 33016545 - e-mail: [email protected]
3 - Profª Associada do Departamento de Análises Clínicas, Toxicológicas e Bromatológicas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de
Ribeirão Preto - USP - Fax (16) 36024725 - e-mail: [email protected]
Av. do Café s/nº. CEP 14040-903. Ribeirão Preto-SP.
RESUMO
O ferro é um elemento essencial para o meta-
ro e as proteínas regulatórias de ferro, que são capazes
bolismo da maioria dos organismos vivos devido a sua
de modular a expressão dos genes envolvidos no meta-
múltipla função nos processos metabólicos como partici-
bolismo deste metal. A caracterização e identificação do
pação do transporte de oxigênio, da síntese de DNA e do
DMT 1, da ferroportina, da proteína da hemocromatose
transporte de elétrons. Todavia, quando presente em ex-
HFE, do receptor de transferrina e da hepicidina, de-
cesso, pode representar um problema para células e teci-
monstraram sua importância para a manutenção da
dos, por catalisar a formação de radicais livres que são
homeostasia deste elemento e proporcionaram
prejudiciais para membranas celulares, proteínas e DNA.
parâmetros para verificar as desordens do metabolismo
Avanços recentes no metabolismo do ferro possibilitaram
do ferro. Este artigo de revisão discorre sobre os meca-
a elucidação do mecanismo da sua homeostasia. Este
nismos moleculares da absorção do ferro, transporte,
mecanismo envolve sua absorção através da mucosa in-
utilização e seu estoque, além de discutir os parâmetros
testinal, seu transporte na corrente circulatória, captação
laboratoriais para avaliação do status férrico.
e estoques nas células; os quais são estritamente regula-
Palavras-Chave: ferro, elementos responsivos ao fer-
das pela interação entre os elementos responsivos de fer-
ro, transporte de ferro, ferritina, receptor de transferrina.
ABSTRACT
and iron regulatory proteins that modulate the expression
Iron is vital for living organisms because it is
levels of the genes involved in iron metabolism. The
essential for multiple metabolic processes to include oxygen
characterization and identification of the iron importer
transport, DNA synthesis, and electron transport. However,
DMT 1, the iron exporter ferroportina, the
when present in excess, iron can damage cells and tissues
hemochromatosis protein HFE, the receptor transferrin
by catalyzing the formation of free-radicals that attack
and hepicidin, have demonstrated their important roles in
cellular membranes, protein and DNA. Recent advances
maintaining body’s iron homeostasis and have provided
in iron metabolism have assisted in elucidating the
valuable insight into the defects of iron metabolism
molecular mechanisms of iron homeostasis. The
disorders. This review, we discuss the molecular
mechanisms involved in iron absorption across the intesti-
mechanisms of iron absorption, transport, utilization,
nal tract, its transport in serum and delivery to cells and
storage, and parameters for diagnosing iron status.
iron storage within cells is tightly regulated by the feedback
Keywords: iron, iron responsive element, iron transporter,
system of iron responsive element containing gene products
ferritin, receptor transferrin.
Ciência e Cultura
11
O ferro é um micronutriente essencial para as funções metabólicas da maioria dos organismos vivos, sendo componente primordial de várias proteínas e enzimas.
Representa em torno de 35 a 45 mg/Kg de peso corpóreo
em homens adultos e concentrações ligeiramente menores em mulheres em idade fértil, devido à perda menstrual. Sua importância biológica é atribuída à propriedade
química de óxido-redução, existindo no estado ferroso
(Fe+2) e férrico (Fe+3). Nos mamíferos, estas reações
são realizadas por proteínas contendo ferro, enzimas ferro-enxofre, hemeproteínas e enzimas que contém ferro
(enzimas não heme e não ferro enxofre) (ANDREWS,
1999; CONRAD et al., 1999; LIEU, et al., 2001; TESTA, 2002).
As hemeproteinas estão envolvidas em uma variedade de processos biológicos cruciais como: ligação reversível de oxigênio à hemoglobina e mioglobina, responsáveis pelo transporte e estocagem de oxigênio, respectivamente; transporte de elétrons no processo de
fosforilação oxidativa através de citocromos; metabolismo de oxigênio por meio de enzimas oxidases, peroxidases,
catalases e hidrolases (ANDREWS, 1999; LIEU et al,
2001).
O ferro é ainda componente de proteínas ferro-enxofre e oxigenases não-heme envolvidas com reaçõs que
envolvem oxigênio molecular e um sistema de enzimas
ribonucleotídeo redutase requerido para conversão de
ribose à desoxirribose de ácidos nucléicos e, por conseguinte, para a produção de DNA e propagação da informação genética. A deficiência de ferro nas células compromete o crescimento e leva à morte celular (CONRAD
et al, 1999; LIEU et al., 2001; TESTA, 2002).
Em pH neutro, o ferro é praticamente insolúvel, sendo transportado e processado por proteínas ligantes, como
transferrina e ferritina, ou por compostos de baixo peso
molecular como citrato, aminoácidos e adenosina 5’trifosfato (ATP) (FEELDERS et al., 1999).
Absorção de Ferro
A absorção deste metal ocorre na borda em escova
das células epiteliais das vilosidades intestinais
(enterócitos), principalmente no duodeno e no jejuno
proximal. A regulação e o controle do processo de obtenção de ferro da dieta são majoritariamente realizados pelas células intestinais em associação com os estoques de
ferro orgânico, que possuem um papel crucial para a
homeostasia desse elemento (EMERIT et al., 2001;
LIEU, et al., 2001; SRAI et al., 2002). Os enterócitos
são células especializadas na absorção e transporte de
ferro intestinal, sendo capazes de modular sua absorção
através das membranas apical e basolateral. A membrana apical é especializada em transportar o ferro contido
Monteiro et al.
no grupamento heme e os íons inorgânicos para o interior
dos enterócitos e a membrana basolateral transfere o ferro
absorvido, através da membrana apical, para a circulação sangüínea (ROY e ENNS, 2000; SRAI et al., 2002).
A maioria do ferro inorgânico adquirido da dieta encontra-se sob a forma férrica, mas também pode existir
sob a forma ferrosa. O íon ferroso é solúvel até pH 7,0,
portanto sua absorção é mais eficiente do que a do íon
férrico que é insolúvel em pH em torno de 3,0. Esse é
mobilizado dos alimentos, no estômago (pH ácido), por
quelação com mucinas, ascorbato, histidina, entre outros
para melhorar a solubilidade e promover sua absorção.
O ferro das hemeproteínas é absorvido dos alimentos
(carnes) por meio de um mecanismo diferenciado e mais
eficiente que o inorgânico. O ferro heme entra nas células da mucosa intestinal como uma metaloporfirina intacta,
após sua liberação da globina por enzimas proteolíticas.
Essa entrada é facilitada por receptores de grupamento
heme e um sistema vesicular de transporte. Na célula,
Fe+2 é liberado da protoporfirina pela heme-oxigenase
microssomal e entra para a circulação do mesmo modo
que o inorgânico (CONRAD et al., 1999; EMERIT et
al., 2001; LIEU et al., 2001; TESTA, 2002).
As células intestinais possuem formas alternativas
para transportar ferro inorgânico, havendo vias distintas
para os íons ferroso e férrico, conhecidas como via IMP
(integrina / mobilferrina / paraferritina) para o Fe+3 e via
do DMT-1 (divalent metal transporter 1) ou Nramp-2
(natural resistance-associated macrophage protein)
para o Fe+2, a qual forma um canal transmembrana para
a passagem de metais divalentes, como ferro, cobalto,
zinco, manganês, cobre, níquel e cádmio, para o interior
das células (CONRAD et al., 1999; LIEU et al., 2001;
SRAI et al., 2002).
O íon férrico entra na mucosa intestinal via uma b3integrina em combinação com a proteína mobilferrina.
Um grande complexo protéico, chamado paraferritina, é
formado e contém b3-integrina, mobilferrina e flavina
monoxigenase. A paraferritina comporta-se como uma
ferriredutase, reduzindo o ferro ao estado ferroso, em
conjunto com a atividade da nicotinamida adenina
dinucleotídeo fosfato na forma reduzida (NADPH), forma na qual é disponibilizado para a síntese de proteínas
contendo ferro (CONRAD et al., 1999; LIEU et al.,
+2
2001). Mas esse íon também pode ser reduzido a Fe
por uma redutase férrica duodenal, a Dcytb (duodenal
cytochrome b), que é uma heme proteína
transmembrânica altamente expressa na borda de escova dos enterócitos e tem sua expressão modulada pelas
alterações nos reguladores fisiológicos da absorção do
ferro, antes do transporte via DMT-1 (Figura 1) (MCKIE
et al., 2001).
Figura 1: Modelo do mecanismo de absorção e transporte de ferro
através das células da mucosa intestinal.
Fonte: Adaptado de LIEU et al. (2001).
No enterócito, o ferro pode ser armazenado
como ferritina ou ser transferido através da membrana
basolateral para a corrente circulatória. Estas vias não
são opções exclusivas, mas são determinadas pela demanda orgânica e capacidade absortiva dos enterócitos.
Em estados de deficiência de ferro ou condições de produção aumentada de eritrócitos, as células da mucosa produzem pouca ferritina e a maioria do ferro que entra na
célula fica disponível para o transporte através da membrana basolateral (SRAI et al., 2002; TESTA, 2002;
ANDREWS, 2005).
+2
O transportador de Fe através da membrana
basolateral é denominado ferroportina ou IREG-1 ou
MTP1 (metal transport protein 1). Trata-se de uma
glicoproteína transmembrânica, localizada na membrana
basolateral de células polarizadas e expressa no duodeno,
placenta (transporte do ferro da mãe para o embrião),
células de Kupffer no fígado (reciclagem do ferro), baço,
macrófagos e rins. O transportador requer uma proteína
acessória ligada à membrana, a hefaestina. Esta é uma
proteína, similar a ceruloplasmina, que atua como uma
ferroxidase intracelular. Um dos seus mais importantes
papéis é facilitar a oxidação do ferro, o que permite sua
rápida ligação com a transferrina plasmática e entrega
para as células que expressam receptores de transferrina,
prevenindo assim danos endoteliais (LIEU et al., 2001;
GOSWAMI et al., 2002; TESTA, 2002).
Distribuição e Estoque de Ferro
A distribuição do ferro para os compartimentos
corpóreos está vinculada a sua função. O maior compartimento é denominado operacional, que corresponde a 69%
do conteúdo corpóreo total sendo constituído principalmente pela hemoglobina, mioglobina e por enzimas heme
(citocromos, peroxidases e catalase) e não heme. O segundo maior compartimento é o de estoque,
correspondendo a 30% do ferro corpóreo total. Este com-
partimento consiste de ferro seqüestrado em formas não
tóxicas, como a ferritina e a hemossiderina, está localizado nos hepatócitos e em macrófagos, especialmente
os da medula óssea, baço e fígado, e representa a quantidade de ferro absorvida em excesso ao que é necessário para o comportamento operacional (SRAI et al., 2002;
TESTA, 2002).
Os compartimentos de estoque e operacional
são ligados a um pequeno compartimento de transporte
composto de ferro ligado a transferrina, presente no plasma ou ligado a receptores das membranas celulares
(SRAI et al., 2002; TESTA, 2002, ANDREWS, 2005).
A ferritina é uma proteína hidrossolúvel que
possui alta capacidade de seqüestrar e armazenar moléculas de ferro, na forma de hidróxido de fosfato férrico.
Consiste de uma cápsula de apoproteína, com peso
molecular de aproximadamente 460 KDa, formada por
24 subunidades de dois tipos, a subunidade L (light) e a
subunidade H (heavy). A ferritina pode acomodar até
4.500 átomos de ferro, dobrando sua massa molecular
para aproximadamente 900 KDa (HARRISON e
AROSIO, 1996). Dependendo do tipo de tecido e das
condições fisiológicas da célula, a proporção entre as
subunidades H e L podem sofrer variações; porém, a
cadeia L predomina em tecidos relacionados com o estoque de ferro, como o hepático e esplênico; enquanto a
cadeia H é encontrada em células com elevada necessidade para a síntese de heme, como as do músculo cardíaco e precursores eritróides. Essas subunidades são codificadas por genes diferentes, localizados no cromossomo
11q23 e 19q13.3 para a cadeia H e L, respectivamente,
e suas proporções sofrem influência de condições inflamatórias e infecciosas, diferenciação celular, resposta a
xenobióticos, entre outros (HARRISON e AROSIO,
1996; TORTI e TORTI, 2002; CARRONDÓ, 2003;
YOU e WANG, 2005).
Estudos demonstraram que a subunidade H
possui maior facilidade em se ligar e liberar moléculas
de ferro, do que a subunidade L, provavelmente por sua
capacidade de exercer rápido papel na detoxificação e
transporte intracelular das moléculas de ferro (THEIL,
1987). Esta proteína também apresenta propriedades
enzimáticas, convertendo Fe+2 em Fe+3 quando esse é
internalizado para o seu centro mineral, o que é inerente
a subunidade H, que possui atividade de ferroxidase. A
cadeia L é associada à nucleação, mineralização e longo
tempo de armazenamento das moléculas de ferro (TORTI
e TORTI, 2002; CARRONDÓ, 2003; YOU e WANG,
2005). Admite-se que no homem, haja várias formas de
ferritina, denominadas isoferritinas. Essas diferem entre
si, por pequenas trocas de aminoácidos na sua cadeia
polipeptídica, mas preservam sua função de armazenar
Ciência e Cultura
13
ferro, podendo ser caracterizadas por isoeletrofocalização
(IEF) (HARRISON e AROSIO, 1996).
Pequenas quantidades de ferritina circulam no
plasma e a determinação da sua concentração relaciona-se com os níveis de depósito de ferro orgânico. Quando essa quantificação encontra-se aquém dos valores
considerados normais é indicativo de uma depleção nas
reservas desse metal. Concentrações elevadas são encontradas quando há excesso dessas reservas no organismo; também são observadas em condições inflamatórias, pois citocinas estimulam o aumento da síntese de
ferritina, especificamente a subunidade H, sugerindo uma
relação entre estados inflamatórios e/ou infecciosos na
regulação desta proteína (PAIVA et al., 2000; TORTI e
TORTI, 2002; YOU e WANG, 2005). Deste modo, estados inflamatórios, infecciosos, neoplásicos, leucêmicos,
de doenças hepáticas e de alta ingestão de bebidas alcoólicas, podem levar a uma diminuição do valor diagnóstico da depleção de ferro pela ferritina.
As células com sobrecarga de ferro contém
outra forma de estoque, a hemossiderina, que provavelmente é um produto da degradação da ferritina. Parece
que, nestas condições, a ferritina é englobada por
lipossomas onde proteases promovem a dissolução parcial do núcleo resultando na formação de hemossiderina,
uma proteína hidrofóbica (HARRISON e AROSIO,
1996).
A transferrina (Tf) é uma glicoproteína
monomérica, produzida pelo fígado, consistindo de uma
cadeia polipeptídica de 679 aminoácidos em dois domínios homólogos, os domínios N-terminal e C-terminal, cada
um contendo um sítio de ligação ao Fe+3. Apresenta três
funções principais: a) solubilizar Fe+3; b) ligar ferro com
alta afinidade evitando que este metal, em estado livre,
gere radicais livres e c) suprir ferro para as células, o
que envolve sua interação com receptores de membrana, os receptores de transferrina (LIEU et al., 2001;
TESTA, 2002). No plasma, a transferrina existe sob três
formas: desprovida de ferro (apotransferrina), ligada a
uma molécula de ferro (transferrina monoférrica) e ligada a duas moléculas de ferro (transferrina diférrica). A
quantidade de cada forma depende da concentração de
ferro e de transferrina presente no plasma. Em condições normais, a maioria das moléculas de ferro presente
no plasma está ligada a transferrina e a transição entre o
estado diférrico ou monoférrico e o de apotransferrina,
envolve significativa alteração da conformação da sua
cadeia polipeptídica (LIEU et al., 2001; GIANNETTI et
al., 2003). Aproximadamente 80% do ferro ligado a
transferrina é liberado na medula óssea para ser utilizado na produção de hemoglobina e na manutenção dos
Monteiro et al.
precursores eritróides. O ferro remanescente é armazenado principalmente no fígado, além de ser transportado
para músculos e outros tecidos, para a utilização na produção de proteínas e/ou enzimas que contém ferro e utilização como co-fator de reações do metabolismo humano
(CONRAD et al., 1999).
A aquisição de ferro através da membrana das
células não intestinais ocorre por meio da interação entre
a transferrina e o seu receptor específico, o receptor de
transferrina (TfR). Com exceção dos eritrócitos maturos,
esses receptores são expressos em todas as células, sendo as maiores concentrações encontradas naquelas responsáveis pela síntese de hemoglobina, placenta e células
que se dividem rapidamente. O TfR liga-se a duas moléculas de transferrina, resultando em um complexo
transferrina - receptor de transferrina (Tf-TfR) e este
receptor pode ser detectado nas membranas celulares por
citometria de fluxo usando o anticorpo monoclonal CD71
(FEELDERS et al., 1999).
O TfR humano é uma glicoproteína dimérica
transmembrânica composta de duas sub-unidades idênticas ligadas por pontes dissulfeto (cisteína 89 e 98). Cada
monômero consiste de um domínio N-terminal
citoplasmático fosforilado, um segmento hidrofóbico
transmembranico e um segmento extracelular, que inclui
o domínio C-terminal, onde estão ligadas três cadeias de
oligossacarídeos. Cada unidade é capaz de ligar uma molécula de transferrina (FEELDERS et al., 1999).
No pH fisiológico, a afinidade do TfR é mais
alta para transferrina diférrica o que assegura que os TfR
sejam preferencialmente saturados pela transferrina contendo ferro em quantidades necessárias para o metabolismo celular. O complexo Tf-TfR é internalizado por
endocitose mediada por receptor formando pequenas
vesículas lisossomais denominadas endossomas. O processo ocorre com a ligação da transferrina aos seus receptores específicos sobre a superfície celular por uma
interação físico-química, não requerendo temperatura específica e gasto de energia. O complexo Tf-TfR agrupase em áreas específicas da membrana chamadas pits revestidos (ou capa de clatrina). Esta região invagina-se e
perde o revestimento formando uma vesícula (endossoma).
O ferro é liberado da transferrina, no interior dos
endossomas, por um processo temperatura e energia dependente, que envolve acidificação endossomal (pH 5,5).
Subsequentemente, uma ferriredutase não identificada
reduz Fe+3 para Fe+2 permitindo que um transportador de
metal divalente (DMT-1) transfira o ferro, através da
membrana endossomal, para o citoplasma da célula. Somente as células eritróides, mostram evidências de possuir um alvo específico para o ferro, que são os sítios de
produção de heme pela ferroquelatase, nas mitocôndrias.
A apotransferrina que permanece ligada ao receptor
retorna à superfície, sendo liberada e utilizada pelo organismo em ciclos posteriores (Figura 2). A concentração
da expressão do TfR difere de célula para célula, na dependência das funções biológicas exercidas pela mesma,
podendo elevar sua expressão de 10.000 para 100.000
moléculas por célula (CONRAD et al., 1999; LIEU et al.,
2001; NAPIER et al., 2005).
O TfR é encontrado em uma forma solúvel no
soro humano, e sua concentração correlaciona-se com o
conteúdo dos receptores expressos nas células. Quando
o aporte de ferro para as células está diminuído, ocorre
um aumento da síntese e conseqüente elevação da expressão de TfR na superfície dessas. Esse evento faz com
que haja uma captação maior e mais eficiente de ferro,
pelas células, tentando sanar a pouca disponibilidade desse nutriente. As concentrações orgânicas do TfR podem
ser mensuradas e recentemente foi proposta como um
bom indicador na detecção de deficiência de ferro, mesmo na ausência de anemia (PAIVA et al., 2000;
GIANNETTI et al, 2003; CALZOLARI et al., 2004). A
expressão desses receptores se encontra elevada em situações como deficiência de ferro, anemia hemolítica autoimune e beta talassemia, e reduzida nas anemias aplásicas.
Estudos têm demonstrado boa sensibilidade desses receptores e boa correlação com outros parâmetros do status
férrico, como ferro sérico, ferritina e capacidade total de
ligação do ferro (PAIVA et al., 2000).
(EISENSTEIN e BLEMINGS, 1998; AISEN et al., 2001).
A ligação de IRPs à IREs leva à mudanças na expressão dos genes ferro-regulados com subseqüente mudanças na captação, utilização e estoque de ferro intracelular.
Quando os níveis de ferro estão altos, as IREs não ligam-se às IRPs e a tradução do mRNA da ferritina ocorre
normalmente, induzindo, assim, a síntese da ferritina e o
armazenamento de ferro pelo organismo. Em estados de
deficiência de ferro ocorre a ligação da IRP ao IRE na
5’UTR mRNA da ferritina e conseqüente inibição da
sua tradução. A deficiência resulta ainda na ligação de
IRP ao IRE na 3’UTR do mRNA do receptor de
transferrina e inibição da degradação do seu mRNA. A
meia-vida prolongada desse mRNA leva ao aumento da
expressão do TfR na membrana das células, com conseqüente elevação da captação de ferro pelas mesmas.
A expansão do pool de ferro inativa IRP. Na ausência de
ligação das IRPs aos IREs, um sítio de clivagem
endonucleolítico é exposto e clivado, resultando no decréscimo da meia-vida do mRNA (Figura 3) (FEELDERS
et al., 1999; PAPANIKOLAOU e PANTOPOULOS,
2005).
Figura 3: Representação esquemática do mecanismo da regulação do
status férrico mediada pela interação IRE-IRP.
Fonte: Adaptado de CRICHTON, et al., 2002.
Figura 2: Representação da aquisição de ferro pelas células, através
da formação do complexo ferro-transferrina-receptor de transferrina
(Fe-Tf-TfR).
Fonte: Adaptado de PONKA, 1997.
A biossíntese de ferritina e a expressão de TfR
são reguladas pelos níveis intracelulares de ferro. Esta
regulação é mediada pela interação de elementos
responsivos ao ferro (IREs) com proteínas do citosol
ligantes de RNA chamadas proteínas regulatórias do ferro
(IRPs). As IREs são pequenas estruturas de aproximadamente 30 nucleotídeos encontradas em regiões não
traduzidas (UTRs) de mRNAs de genes regulados pelo
ferro como os da ferritina (5’UTR) e do receptor de
transferrina (3’UTR). As IRPs são proteínas ligantes ao
RNA que fixam-se aos IREs com alta afinidade
O sistema IRE-IRP também pode controlar a aquisição de ferro através das células intestinais e seu
armazenamento, por meio da modulação de proteínas
transportadoras deste metal a partir da membrana
basolateral dos enterócitos, especialmente o DMT1 e a
ferroportina. Estudos sugerem a existência de seqüências, não muito bem caracterizadas, de IRE a 3’ (DMT1)
ou 5’UTR (ferroportina) do RNAm dessas proteínas, que
interagem com as IRPs para a modulação das suas funções, permitindo assim, o aumento ou diminuição da expressão do receptor de transferrina nas células intestinais, na dependência das reservas de ferro. Similarmente, a concentração de ferritina duodenal decai com o aumento da transferência de ferro para o plasma (ROY e
ENNS, 2000). Deste modo, as IRPs permitem a cone-
Ciência e Cultura
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xão entre a disponibilidade férrica intracelular e a necessidade de utilização deste, como ocorre na eritropoese,
no metabolismo energético mitocondrial e nas respostas
celulares a inflamação e stress oxidativo, atuando como
verdadeiros sensores da concentração do ferro intracelular
(PAPANIKOLAOU e PANTOPOULOS, 2005).
Recentemente foi descrito um pequeno peptídeo, sintetizado no fígado, distribuído pelo plasma e excretado na
urina, denominado hepcidina, que parece possuir a propriedade de regular a absorção de ferro através do intestino; mobilizar os estoques de ferro hepático; durante a
gravidez, transferir ferro para a placenta; reciclar essas
moléculas dos macrófagos e mediar respostas inflamatórias. Este peptídeo atuaria regulando a absorção intestinal de ferro, através do controle da expressão da
ferroportina na membrana basolateral dos enterócitos.
Baixas concentrações de hepcidina estimulam a absorção de ferro pelas células intestinais bem como a expressão da ferroportina na membrana basolateral dos
enterócitos, estimulando o transporte das moléculas de
ferro, adquiridas por essas células através da dieta, para
a transferrina na corrente circulatória e aumenta a liberação deste metal a partir dos macrófagos do sistema
retículo-endotelial. Quando a secreção de hepcidina aumenta, ocorre diminuição da absorção e retenção do ferro, nos enterócitos e macrófagos do sistema retículoendotelial (GANZ, 2005; PAPANIKOLAOU e
PANTOPOULOS, 2005). A retenção de ferro nas células da mucosa intestinal provavelmente ocorre através
da interação entre a hepcidina e a ferroportina. Essa
interação leva a internalização e posterior degradação
da ferroportina pelos enterócitos, com conseqüente diminuição da transferência deste nutriente, para a corrente
circulatória. Desta forma, a hepcidina atua como um regulador negativo da absorção de ferro (TESTA, 2002;
ANDREWS, 2005; GANZ, 2005). Sua síntese é estimulada pelo excesso de ferro no organismo e durante respostas inflamatórias, sendo inibida em casos de anemia e
hipóxia (GANZ, 2005).
Os organismos vivos devem ser capazes de controlar
a quantidade interna de ferro e responder adequadamente a sua demanda através do balanço da entrada e dos
processos de armazenamento. Falhas neste controle levam à anemia ferropriva ou sobrecarga de ferro. Desta
maneira, a excreção diária desse micronutriente, na ausência de sangramento, é proporcional a quantidade de
ferro adquirido através da dieta, ou seja, cerca de 1mg
ocorrendo principalmente através do trato gastrintestinal
por esfoliação de células epiteliais e secreção de bile e
por descamação da epiderme e trato urinário. Durante a
fase reprodutiva, as mulheres perdem em média, 2mg de
ferro/dia devido à menstruação. Além das perdas diárias
Monteiro et al.
controladas, a homeostasia do ferro no organismo é regulada através de sua reutilização, a partir da renovação de
proteínas e enzimas que o contém e por meio de mecanismos moleculares de regulação da sua absorção. Vários
reguladores dessa homeostasia têm sido propostos, com
base no requerimento de ferro pelo organismo (ROY e
ENNS, 2000).
A absorção de ferro é um processo fisiologicamente
regulado que serve como mecanismo primário para o controle do seu balanço. Os estímulos mais importantes para
a absorção são: os estoques de ferro teciduais, a taxa de
eritropoese e a hipóxia tecidual. A absorção aumenta em
resposta a hipóxia tecidual e à produção acelerada de
eritrócitos. Este “regulador eritropoético” parece envolver um sinal ou fator solúvel, ainda desconhecido, liberado da medula óssea, que influencia a absorção intestinal,
afetando a programação das células da cripta e aumentando a absorção de ferro em torno de 20 a 40 mg/dia
(ROY e ENNS, 2000; GOSWAMI et al., 2002). O mecanismo pelo qual células da cripta duodenal detectam os
estoques corpóreos de ferro permanece desconhecido e
estudos recentes sugerem que esta função seja, pelo menos em parte, exercida pela hepcidina (TESTA, 2002).
Um dos principais pontos de controle da homeostasia
do ferro está contido na camada de células epiteliais do
duodeno. A regulação da entrada de ferro ocorre nas
interfaces dos enterócitos e é dependente da quantidade
de ferro adquirida na dieta. A membrana apical, especializada no transporte de ferro-heme e ferroso para o
enterócito, é resistente a aquisição excessiva de ferro
quando há um grande acúmulo intracelular (LIEU, et al.,
2001). Outro mecanismo regulador da absorção do ferro
está na dependência dos níveis de estoque corporal. Sabese que a absorção do ferro é indiretamente influenciada
pela concentração do índice de saturação da transferrina
(IST) e que este mecanismo pode influenciar a quantidade de ferro que deverá ser absorvida, em condições de
deficiência. Este mecanismo atua facilitando o acúmulo
do ferro não hêmico proveniente da dieta e, como requer
uma relação entre o fígado, músculo e intestino, especulase que exista um componente solúvel que seja responsável pela transmissão de mensagens entre esses órgãos
(FEELDERS et al., 1999; LIEU, et al., 2001).
Diagnóstico Laboratorial das Alterações do
Status Férrico
O ferro é essencial para uma variedade de funções
biológicas, pois participa do transporte de oxigênio, da transferência de elétrons no sistema mitocondrial, da síntese
de material genético, da constituição de proteínas heme e
não heme, da mielinização do cordão espinhal, da proliferação e diferenciação celular, além de exercer um impor-
tante papel na geração de radicais livres. Conseqüentemente, distúrbios na sua homeostasia podem ocasionar
deficiência ou excesso de ferro, ambos com significativas
conseqüências clínicas.
A deficiência de ferro é mundialmente comum e, nos
países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento, suas
principais causas na infância são: ingestão inadequada e
baixa disponibilidade deste micronutriente nos alimentos
mais ingeridos. Diminuição no desenvolvimento psicomotor
e função cognitiva estão entre os mais importantes problemas associados à deficiência de ferro em crianças, uma
vez que estas alterações parecem não ser totalmente
corrigidas após sua reposição. Anemia na infância causa
retardo no desenvolvimento físico e mental, decréscimo
na resistência a infecções e aumento da mortalidade, especialmente em crianças em idade pré-escolar (PAIVA
et al., 2000).
Nas últimas décadas, a capacidade de detectar e estimar a magnitude da deficiência de ferro aumentou muito.
Novos métodos foram introduzidos, o que fez com que a
avaliação laboratorial melhorasse e diminuísse a necessidade de procedimentos invasivos como exame da medula
óssea. Como os métodos atuais permitem um diagnóstico
exato têm-se fixado grande interesse na detecção dos
estados subclínicos desse deficiência.
No assessoramento laboratorial do estado férrico é
necessário avaliar seus três principais componentes: estoque, transporte e ferro eritróide que são afetados
seqüencialmente com o aumento do déficit do ferro
corpóreo. Identificar déficit importante no compartimento
funcional é relativamente fácil. As maiores dificuldades
são encontradas na detecção da deficiência de ferro sem
anemia também referida como eritropoese ferro-deficiente. O teste laboratorial convencional para avaliar o compartimento de estoque de ferro é a determinação da concentração da ferritina sérica (FS), através de métodos
imunológicos. O compartimento de transporte é verificado pela determinação dos níveis plasmáticos do ferro sérico
(FeS), da capacidade total de ligação de ferro (CTLF) e a
saturação da transferrina (IST). Recentemente, os receptores séricos de transferrina (sTfR) foram introduzidos
como um meio promissor para diagnosticar deficiência de
ferro. Os níveis destes receptores são considerados o indicador mais sensível da depleção do compartimento funcional e são úteis no diagnóstico diferencial de vários tipos de anemias microcíticas. Os sTfR são quantificados
usando ensaios imuno-enzimáticos (LIEU et al., 1999;
PAIVA et al., 2000)
Para verificar a existência de excesso de ferro
corpóreo, os testes laboratoriais comumente utilizados são
as determinações da concentração do ferro sérico, do índice de saturação de transferrina e da ferritina sérica.
Concentrações elevadas de ferro sérico (> 20 mM), índice de saturação de transferrina (> 50 a 60%) e ferritina
(> 400 mg/L para o sexo masculino e 300 mg/L para o
sexo feminino) são indicativos de hemocromatose hereditária, reconhecida como uma desordem genética caracterizada pela absorção excessiva de ferro. Quando os
parâmetros do status férrico demonstram elevação dos
estoques de ferro, estudos genéticos devem ser realizados para a confirmação diagnóstica da hemocromatose
hereditária ou outra desordem genética (como deficiência
do transporte de ferro), uma vez que o excesso desses
micronutriente pode causar sérios danos, principalmente,
no parênquima hepático e pancreático, além de possuir
elevado índice de morbidade e mortalidade (LIEU, et al.,
2001).
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ESTIMATIVAS DE CORRELAÇÕES E ANÁLISE DE TRILHA
EM POPULAÇÃO DE SOJA COM APTIDÃO PARA CULTIVO
EM ÁREAS DE REFORMA DE CANAVIAL
ESTIMATES OF CORRELATIONS AND PATH ANALYSIS IN SOYBEAN
POPULATION FOR PLANTING IN SUGAR CANE REFORMING AREAS*
Ivana Marino BÁRBARO1,2; Maria Aparecida Pessôa da Cruz CENTURION2; Antonio Orlando DI MAURO2;
Laerte Souza BÁRBARO JÚNIOR3; Marcelo TICELLI1; Fernando Bergantini MIGUEL1;
Sandra Helena UNÊDA-TREVISOLI4; Marcelo Marchi COSTA2; Daniela Garcia Penha SARTI2
*Parte da tese de doutorado desenvolvida pelo primeiro autor na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias/UNESP, Campus de
Jaboticabal, SP. 2006.
1
Apta Regional Alta Mogiana. Av. Rui Barbosa, s/no 14770-000. Colina, SP. E-mail: [email protected]; Autor responsável.
2
Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias/UNESP. Departamento de Produção Vegetal. Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane,
s/n, 14884-900, Jaboticabal, SP.
3
Faculdade Dr. Francisco Maeda, FAFRAM. Rodovia Jerônimo Nunes Macedo Km 1, 14500-000. Ituverava, SP.
4
Apta Regional Centro Leste. Rod. SP 333, Km 321 - Anel Viário - Cx. Postal 271 14.001-970. Ribeirão Preto, SP.
RESUMO
A análise de trilha é uma estratégia disponível ao
produtividade de grãos, número de vagens por planta,
melhorista para entender as causas envolvidas nas
número de sementes por vagem, peso de uma semente,
associações entre caracteres através da decomposição
número de dias para o florescimento, número de dias para
da correlação existente em efeitos diretos e indiretos pela
a maturação, altura de planta na maturação, altura de
utilização de uma variável principal e das variáveis
inserção da primeira vagem, número de nós e número de
explicativas. Este trabalho pretende quantificar essas
ramificações. O peso de uma semente e número de vagens
relações e possíveis critérios de seleção indireta quanto
por planta, como componentes primários da produção e
ao caráter produtividade de grãos através da avaliação
número de ramificações e número de nós, como
de uma população F6 de soja derivada do cruzamento entre
componentes secundários, figuram como os mais
FT-Cometa e IAC-8 com aptidão para cultivo em áreas
importantes no processo de seleção indireta para aumento
de reforma de canavial, sendo que a mesma foi distribuída
da produtividade de grãos na população derivada do
no campo no esquema de famílias intercaladas com
cruzamento entre FT-Cometa e IAC-8.
cultivares-padrão, no ano agrícola 2004/05 em Jaboticabal,
Palavras-Chave: Glycine max.L., associação,
SP. As observações avaliadas foram as seguintes:
caracteres, genótipos, seleção indireta.
ABSTRACT
The “path analysis” is an available strategy to the breeders
number of pods for plant, number of seeds for pod, weight
to understand the involved causes in the associations
of a seed, number of days at flowering, number of days to
between traits through the decomposition of the existing
maturation, height of plant in the maturation, height of
correlation in direct and indirect effects for the use of a
insertion of the first pod, number of nodes and number of
main variable and of the clarifying variable. This work
ramifications. The weight of a seed and number of pods
intends to quantify these relations and possible criteria of
for plant, as a primary component of the production and
indirect selection how much to the character productivity
number of ramifications and number of nodes, as
of grains through the evaluation of the F6 population of
secundary components, appear as the most important
soybean derived from the crossing between FT-Cometa
variables in the process of indirect selection for increase
and IAC-8 for planting in sugar cane reforming areas,
of the productivity of grains in the population derived from
being that the same one was distributed in the field in the
the crossing between FT-Comet and IAC-8.
project of families intercalated with checks, in agricultural
year 2004/05 in Jaboticabal, SP. Where they were
Keywords: Glycine max. L., association, traits, genotypes,
appraised the following traits: productivity of grains,
indirect selection.
Ciência e Cultura
19
INTRODUÇÃO
Em programas de melhoramento, a obtenção de
genótipos mais produtivos, constitui-se num dos objetivos
básicos, contudo a produtividade é um caráter complexo,
de herança quantitativa, ou seja, governado por muitos
genes e resultante da expressão e associação de diferentes
componentes.
Assim, conhecimento da magnitude de associação
entre caracteres é primordial, pois permite ao melhorista
saber como a seleção de uma característica pode causar
alterações em outras (JOHNSON et al. 1955,
VENCOVSKY E BARRIGA, 1992). Também é possível
estabelecer o melhoramento indireto de um caráter, que
apresente herança complexa e baixa herdabilidade através da seleção de um outro caráter, com herança mais
simples ou de maior herdabilidade. Todavia, a quantificação
e a interpretação da magnitude de uma correlação, pode
resultar em equívocos na estratégia de seleção, pois correlação alta em dois caracteres pode ser resultado do efeito, sobre estes, de um terceiro ou de um grupo de
caracteres (CRUZ E REGAZZI, 1994). Com o intuito de
entender melhor as causas envolvidas na associação entre caracteres, Wright (1921), propôs um método denominado de análise de trilha (“path analysis”) que desdobra
as correlações estimadas em efeitos diretos e indiretos de
caracteres sobre uma variável básica.
A compreensão do sistema causa-efeito entre as
variáveis reside justamente no sucesso da análise de trilha (SCHUSTER, 1996), sendo o desdobramento das correlações dependente do conjunto de caracteres estudados, que normalmente são estabelecidos pelo conhecimento
prévio do melhorista, através de sua importância e de possíveis inter-relações expressas em “diagramas de trilha”
(CRUZ E REGAZZI, 1994).
Os objetivos do presente trabalho foram: avaliar as
correlações simples ou fenotípicas entre produtividade de
grãos e caracteres importantes em melhoramento da soja;
estimar os efeitos diretos e indiretos de caracteres
agronômicos sobre a produtividade de grãos em soja, pela
análise de trilha.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no ano agrícola 2004/
05 em área experimental do Departamento de Produção
Vegetal da FCAV-UNESP, campus de Jaboticabal/SP,
sendo analisados os dados obtidos em uma população de
soja na geração F6 de endogamia, proveniente do cruzamento entre FT-Cometa e IAC-8, conduzida pelo método
genealógico modificado e composta por 89 famílias.
A distribuição da população no campo seguiu o
esquema de famílias intercaladas com testemunhas, sendo
Bárbaro et al.
que cada parcela foi constituída por uma fileira, com cinco
metros de comprimento representada por uma família
(progênie de uma planta selecionada na geração anterior),
com espaçamento entrelinhas de 0,5 m e com densidade
média na faixa de 15 a 20 plantas por metro. Foram
utilizados dois cultivares-padrão a saber: COODETEC205 e MSOY-7501, os quais foram intercalados a cada 10
linhas experimentais, com a mesma parcela experimental
citada.
O solo foi preparado de maneira convencional,
com uma aração e duas gradagens. Antes da última
gradagem efetuou-se a aplicação de trifluralin e imazaquin,
nas dosagens recomendadas, visando o controle de plantas daninhas de folhas estreitas e largas infestantes da
área. Posteriormente, a área foi sulcada e adubada.
A adubação da área foi feita com base na interpretação dos resultados da análise química do solo, distribuindo-se no sulco de semeadura a quantidade de 400 kg
ha-1 da fórmula 00-20-20.
As sementes foram tratadas com carboxim +
thiram (Vitavax + Thiram 200 SC –nomes comerciais) e
inoculadas com inoculante turfoso, de acordo com as recomendações da Embrapa (2005), sendo que a semeadura foi realizada manualmente.
Foi realizado após a semeadura, o desbaste, com
o objetivo de ajustar a população inicial, e paralelamente
complementou-se o controle das plantas daninhas através
de capinas manuais, deixando-se a cultura livre da
competição com essas plantas por todo ciclo.
Foram realizados também os controles para as lagartas e percevejos da soja, quando essas pragas atingiram o nível de dano econômico, seguindo-se as recomendações da Embrapa (2005). Para o controle foram utilizados endosulfam e monocrotophos, nas dosagens recomendadas.
O ensaio foi conduzido até as plantas atingirem o
estádio de desenvolvimento R8 (FEHR E CAVINESS,
1977), onde efetuaram-se a colheita manualmente.
Para cada família semeada selecionaram-se quatro
plantas fenotipicamente superiores para a avaliação dos
seguintes caracteres agronômicos considerados primários
da produção (PG): número de vagens por planta (NV),
número de sementes por vagem (NS) e peso de uma
semente em g/semente (P1S) e como caracteres
secundários: número de dias para o florescimento (NDF),
número de dias para a maturação (NDM), altura de planta
na maturação (APM), altura de inserção da primeira
vagem (AIV), número de nós (NN) e número de
ramificações (NR).
A correlação entre caracteres que pode ser
diretamente medida em um ensaio é a fenotípica, que
ESTIMATIVAS DE CORRELAÇÕES E ANÁLISE DE TRILHA EM POPULAÇÃO DE
SOJA COM APTIDÃO PARA CULTIVO EM ÁREAS DE REFORMA DE CANAVIAL
apresenta causas genéticas e ambientais. Neste trabalho,
foram consideradas somente as estimativas de correlações
simples ou fenotípicas para a tomada de decisão quanto á
eficiência da seleção indireta.
Não foram adicionados níveis de significância
estatística às estimativas de correlações fenotípicas, pois
existe uma tendência dos melhoristas de plantas
valorizarem mais o sinal (positivo ou negativo) e a
magnitude dos valores encontrados na interpretação das
mesmas. Desta forma, um critério utilizado consiste na
valorização das estimativas de abaixo –0,5 e acima de 0,5
(LOPES et al., 2002).
As estimativas de correlações simples ou
fenotípicas entre famílias, foram obtidas conforme sugerem
Vencovsky e Barriga (1992), além dos desdobramentos
dessas correlações em efeitos diretos e indiretos dos
caracteres de importância agronômica para a soja
(variáveis independentes do modelo de regressão) sobre
a produtividade de grãos (variável básica ou dependente)
sendo realizados por meio da análise de trilha desenvolvida
por Wright (1921).
O diagrama causal em cadeia mostrando o interrelacionamento das variáveis analisadas são apresentados
na Figura 1.
O modelo matemático da produção é expresso por:
, ou seja, é multiplicativo. Com a
logaritmização esse modelo passa a ser aditivo, pois uma
das premissas da análise de trilha é a aditividade (SANTOS
et al., 1995). Após o estabelecimento das equações básicas
da análise de trilha, a resolução na forma matricial foi
obtida pelo sistema de equações normais,
em que:
matriz não singular das correlações entre
as variáveis explicativas;
vetor coluna de coeficientes
vetor coluna das correlações entre
de trilha (pxy); e
as variáveis explicativas.
A solução de quadrados mínimos desse sistema é
das segundo Vencovsky e Barriga (1992) e posteriormente particionadas em efeitos diretos e indiretos pela análise
de trilha (CRUZ E CARNEIRO, 2003).
Tabela 1. Estimativas dos efeitos diretos e indiretos
dos caracteres primários (NS, NV e P1S) sobre PG,
por meio da análise de trilha, em uma população F6 de
soja, Jaboticabal, SP. Ano agrícola 2004/05.
NV= número de vagens por planta; P1S= peso de uma
semente; NS= número de sementes por vagem e PG=
produtividade de grãos.
As situações mais favoráveis ao melhoramento
são observadas para os caracteres P1S e NV respectivamente, que mostraram valores mais elevados e positivos
na correlação fenotípica e no efeito direto, em detrimento
do caráter NS, concordando em parte com os resultados
obtidos por Santos et al. (1995) e Reis et al. (2001), que
verificaram que o caráter NV apresentou maior efeito
.
dado por
O coeficiente de determinação para a análise dos
caracteres sobre a produtividade de grãos (variável básica)
direto além de elevado coeficiente de correlação. O valor
é dado por
entre NS e PG é ocasionado pelo efeito indireto, princi-
, em
que
correlação entre a variável principal (y) e a imedida do efeito direto
ésima variável explicativa;
medida
da variável i sobre a variável principal e
do efeito indireto da variável i, via variável j, sobre a
variável principal. Por sua vez, o efeito residual é expresso
por
.
As análises foram realizadas com auxílio do programa computacional GENES (CRUZ, 2001). As estimativas de correlações simples ou fenotípicas foram estima-
muito baixo encontrado para a estimativa de correlação
palmente do caráter P1S.
O coeficiente de determinação obtido foi de 0,968
e o efeito residual de 0,179. Deste modo, o modelo
explicativo adotado foi adequado para a compreensão da
relação causa-efeito nas variáveis primárias.
As estimativas dos efeitos diretos e indiretos das
variáveis secundárias sobre as primárias, são apresentadas na Tabela 2.
Ciência e Cultura
21
Tabela 2. Estimativas dos efeitos diretos e indiretos dos
caracteres secundários sobre os primários, por meio da
análise de trilha, em uma população F6 de soja.
NDF = número de dias para o florescimento; NDM =
número de dias para a maturação; APM = altura da planta na maturidade; AIV = altura de inserção da primeira
vagem; NN = número de nós; NR= número de ramifica-
Bárbaro et al.
ções; NV = número de vagens por planta; P1S = peso de
uma semente e NS = número de sementes por vagem.
Para o caráter NV, as melhores combinações, ou
seja, efeito direto positivo associado com correlação alta
e positiva, ocorreu com os caracteres NR e NDF. Deste
modo, um aumento do número de vagens por planta pode
ser conseguido através da seleção correlacionada com
esses caracteres.
Quanto ao caráter P1S, a variável mais importante
além do já citado NR é o caráter NN. Já o NS, apresentou
como caráter mais importante o NDF. Estes resultados
estão concordando em parte com os resultados observados
por Santos et al. (1995) que verificaram através dos valores
dos efeitos diretos do NN e NDF sobre o NS, da APM
sobre o P1S e do número de nós na floração (NNF) e
NDM sobre o NV, os caracteres considerados mais
de produção de grãos de soja, via componentes primários.
Igualmente, concordam em parte com os resultados
encontrados por Carvalho et al. (2002), que notaram como
mais importantes os caracteres NDM e altura de planta
no florescimento (APF), individualmente, ou a combinação
NDM, APF e NN, dependendo da época em que foi
efetuada a semeadura das linhagens.
Verifica-se ainda na Tabela 2 que nos valores dos
efeitos diretos de NDF e NDM sobre o P1S e NN sobre
o caráter NS situação oposta á encontrada pelo coeficiente
de correlação fenotípica, o que pode ser um indicativo de
não adequação dos coeficientes de correlação nessas
circunstâncias. Esses resultados mostram a importância
da análise de trilha em revelar as verdadeiras relações de
causa-efeito entre os caracteres avaliados. Santos et al.
(1995) encontraram situação semelhante nos valores dos
efeitos diretos dos caracteres NNF e APM sobre o NS,
NNF sobre o P1S e NDF sobre o NV. Já Carvalho et al.
(2002) verificaram a mesma circunstância no caráter NDF
sobre PG avaliando linhagens de soja em diferentes épocas
de semeadura.
Uma possível explicação para os coeficientes de
correlação negativos encontrados entre NDM, APM, AIV
com NV, AIV com P1S e NDM, APM, NN e NR com
NS foi á influência de outras variáveis sobre o
relacionamento em questão e a inadequação da correlação
nessas situações.
Os efeitos diretos e indiretos dos caracteres secundários sobre a variável básica produtividade de grãos,
passando pelos componentes primários, são apresentados
na Tabela 3.
ESTIMATIVAS DE CORRELAÇÕES E ANÁLISE DE TRILHA EM POPULAÇÃO DE
SOJA COM APTIDÃO PARA CULTIVO EM ÁREAS DE REFORMA DE CANAVIAL
O estudo da avaliação da influência dos caracteres
secundários sobre a variável básica é de grande interesse
no melhoramento, uma vez que esses caracteres secundários geralmente são menos complexos, têm maiores
herdabilidades e algumas vezes são mais fáceis de serem
identificados, e ou, mensurados, tornando seu uso de grande interesse prático (CRUZ et al., 2004).
Observa-se no total dos efeitos que as variáveis
NR e NN, respectivamente, comportaram-se melhor pela
combinação de efeito direto e correlação, sendo verificado
que a melhor situação dessas variáveis ocorre quando são
consideradas as vias do P1S e NV.
Tabela 3. Estimativas dos efeitos diretos e indiretos de caracteres secundários sobre PG, por meio da análise de trilha
em uma população F6 de soja.
NDF = número de dias para o florescimento; NDM = número de dias para a maturação; APM =
altura da planta na maturidade; AIV = altura de inserção da primeira vagem; NN = número de nós;
NR= número de ramificações; NV = número de vagens por planta; P1S = peso de uma semente e
NS = número de sementes por vagem.
Ciência e Cultura
23
CONCLUSÃO
O presente trabalho permite concluir que entre os
componentes primários da produção de grãos, o peso de
uma semente (P1S) e número de vagens por planta (NV)
são os caracteres de maior potencialidade, e número de
ramificações (NR) e número de nós (NN), como
componentes secundários, figuram como os mais
da produtividade de grãos na população derivada do
cruzamento entre FT-Cometa e IAC-8.
Bárbaro et al.
CRUZ, C. D.; REGAZZI, A. J.; CARNEIRO, P. C. S.
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Scientia Agricola, Piracicaba, v.59, n.2, p.341-348, 2002.
Figura 1- Diagrama causal em cadeia, demonstrando as
influências de alguns componentes secundários sobre os
componentes primários e, destes, sobre a produtividade
de grãos de soja.
CARVALHO, C. G. P.; ARIAS, C. A. A.; TOLEDO, J.
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DESEMPENHO DE LINHAGENS DE SOJA QUANTO
A CARACTERES AGRONÔMICOS E REAÇÃO DE
RESISTÊNCIA AO OÍDIO, MÍLDIO E DOENÇAS
DE FINAL DE CICLO
PERFORMANCE OF SOYBEAN LINES FOR AGRONOMIC TRAITS AND
RESISTANCE REACTION TO POWDERY MILDEW, DOWNY MILDEW
AND LATE SEASON DISEASES*
Willian BIGHI1,Maria Aparecida Pessoa da Cruz CENTURION 2, Ivana Marino BÁRBARO
Orlando DI MAURO5
3, 4
, Antonio
* Parte do trabalho de graduação desenvolvido pelo primeiro autor, para conclusão do Curso de Agronomia da Faculdade de Ciências
Agrárias e Veterinárias/UNESP, Campus de Jaboticabal, SP. 2004.
1- Engenheiro Agrônomo. E-mail: [email protected]
2- Professora da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias/UNESP. Departamento de Produção Vegetal. Via de acesso Prof. Dr. Paulo
Donato Castellane, Km 5, CEP: 14884-900, Jaboticabal–SP. E-mail: [email protected] .
3- Pós-graduanda da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias/UNESP. Departamento de Produção Vegetal. Via de acesso Prof. Dr.
Paulo Donato Castellane, Km 5, CEP: 14884-900, Jaboticabal-SP.
4- Auto responsável - Pesquisadora Científica do APTA Regional Alta Mogiana. Avenida Rui Barbosa, s/nº, CEP: 14770-000, Caixa Postal
35, Colina–SP. Fone/Fax: (17) 3341-1400/1155; E-mail: imarino@aptaregional. sp.gov.br
5- Professor da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias/UNESP. Departamento de Produção Vegetal. Via de acesso Prof. Dr. Paulo
Donato Castellane, Km 5, CEP: 14884-900, Jaboticabal–SP. E-mail: [email protected]
RESUMO
Avaliou-se, em condições de campo, caracteres
gens reação de resistência, indicando que os genótipos
agronômicos e reações ao oídio, míldio e doenças de final
são provavelmente provenientes de um programa de me-
de ciclo em 23 linhagens de soja pertencentes ao Progra-
lhoramento visando resistência a doenças. De modo ge-
ma de Melhoramento da Faculdade de Ciências Agrárias
ral, todas as linhagens apresentaram bons atributos agro-
e Veterinárias, UNESP, Jaboticabal. Os ensaios foram
nômicos e potencial produtivo para cultivo nos dois locais,
instalados em dois locais, Jaboticabal/SP e Ipameri/GO,
destacando-se linhagens com valores de produtividades
em blocos casualizados, sendo os resultados submetidos
da ordem de 4 889 kg/ha em Ipameri e 3 546 kg/ha em
à análise de variância pelo teste F, e as médias compara-
Jaboticabal.
das pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade. Com
Palavras-chave: comportamento, genótipos, caracteres
relação às doenças, foi verificada na maioria das linha-
agronômicos, fungos fitopatogênicos.
ABSTRACT
Were evaluated under field conditions, reactions to
are probably originated from a resistance diseases breeding
powdery mildew, downy mildew and late season diseases
program. In general, all the lines had showed good
and agronomic traits in 23 soybean lines from the breeding
agronomic attributes and productive potential for culture
program of Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias,
in both places, being distinguished lines with productivity
UNESP, Jaboticabal/SP. The assays were placed in
values by the order of 4889 kg/ha in Ipameri and 3546 kg/
Jaboticabal/SP and Ipameri/GO, in a randomized block
ha in Jaboticabal.
design. The results were submitted to variance analysis
by F test, and the means compared by 5% of probability
Tukey test. In terms of diseases, it was verified the
Keywords: behavior, genotypes, agronomic traits,
resistance reaction for most lines, indicating that genotypes
phytopathogenic fungi.
Ciência e Cultura
25
Bighi et al.
INTRODUÇÃO
No Brasil o desenvolvimento de cultivares de soja
(Glycine max. L. Merrill) mais produtivas, estáveis e me-
tos de produtividade e estabilidade de produção sem acrescentar custos adicionais ao agricultor (ALMEIDA e
KIIHL, 1998).
lhor adaptadas às diferentes regiões e condições de culti-
Neste trabalho objetivou-se avaliar algumas ca-
vo tem representado uma importante contribuição no es-
racterísticas agronômicas em 23 linhagens de soja per-
tabelecimento da soja como uma das principais culturas
tencentes ao Programa de Melhoramento do Departamen-
(ALMEIDA e KIIHL, 1998).
to de Produção Vegetal da FCAV/UNESP - Câmpus de
Pode-se citar como principais objetivos do me-
Jaboticabal/SP, cultivadas em dois municípios Ipameri/GO
lhoramento genético de soja: a obtenção de alta produtivi-
e Jaboticabal/SP, ano agrícola 2002/03, além de avaliar a
dade; o desenvolvimento de materiais com período juvenil
reação de resistência das mesmas ao oídio, míldio e doen-
longo; a resistência a doenças, a nematóides e a insetos; a
ças de final de ciclo.
boa qualidade fisiológica de sementes; a tolerância ao
complexo acidez do solo e a melhoria da qualidade da soja
como alimento entre outros (ARANTES e MIRANDA,
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram instalados, um em área
experimental da Fazenda de Ensino e Pesquisa da Facul-
1993).
Alguns atributos agronômicos são relevantes para
dade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Câmpus de
uma boa colheita da soja, sendo que, Bonetti (1983) reco-
Jaboticabal/SP, UNESP, situado a 21°19’ de latitude Sul,
menda que para diminuição das perdas, a altura das plan-
47°33’ de longitude Oeste e 616 m de altitude. O solo,
tas deve ser igual ou superior a 0,65 metros, e a altura de
latossolo vermelho eutrófico, típico textura argilosa com
inserção da primeira vagem, igual ou superior a 0,10
relevo suave. O outro, no município de Ipameri/GO, na
metros. O mesmo autor cita ainda que, acamamento aci-
Fazenda Lago Azul, situado a 17°15’ de latitude Sul, 47°40’
ma de 50% impossibilita a recomendação da cultivar.
de longitude Oeste e 898 m de altitude, com solo, classifi-
As doenças, um dos fatores limitantes à obtenção
de maiores rendimentos em soja, têm sido destaque nos
cado segundo a Embrapa (1999) como latossolo vermelho-amarelo distrófico com relevo suave.
programas de melhoramento, visto que, com a expansão
Segundo Köppen (2001), o clima para ambos os
da soja para novas fronteiras, novos problemas têm surgi-
locais onde foram realizados os experimentos pode ser
do, bem como, tem ocorrido aumento na incidência de
classificado como Cwa, ou seja, tropical de altitude com
doenças já constatadas. Antes da introdução da ferrugem
inverno seco, temperatura do mês mais quente maior que
asiática (Phakopsora packyrhizi) no Brasil, as doenças
22° C e temperatura do mês mais frio entre -3° e 18°C.
foliares mais freqüentemente detectadas em lavouras de
As 23 linhagens nas gerações F10 e F11 a serem
soja eram oídio, o míldio e as doenças de final de ciclo.
estudadas, bem como a relação dos cruzamentos que as
Métodos de controle como o uso de cultivares resistentes
originaram são: Doko x Ocepar-4 (linhagens F11 JB
principalmente, tratamento das sementes com fungicidas
940306-1, JB 940306-2, JB 930310-1 e JB 930310-2);
e rotação de culturas são importantes na minimização das
Doko x BR-15 (linhagens F11 JB 940413-1 e JB 940413-
perdas decorrentes destas.
2 e linhagens F10 JB 9540021 e JB 9540026); Doko x
Em resumo, os programas de melhoramento ge-
Savana (linhagens F10 JB 9510031-1, JB 9510031-2, JB
nético da soja, quer sejam da iniciativa pública ou privada,
9510035, JB 9510038 e JB 9510037); Doko x Bossier (li-
estão voltados à criação de cultivares mais produtivas,
nhagens F11 JB 940201 e JB 940210 e linhagem F10 JB
mais estáveis e melhor adaptadas às diversas regiões eco-
9520028); Doko x FT-Cristalina (linhagens F10 JB 9550027-
lógicas e aos vários sistemas de cultivos existentes no
1 e JB 9550027-2); Ocepar-4 x BR-15 (linhagens F10 JB
Brasil, aliado a resistência genética as principais doenças.
9590023-1 e JB 9590023-2); Ocepar-4 x Savana (linha-
O desenvolvimento de cultivares, inegavelmente, tem sido
gem F10 JB 95130025) e origem desconhecida para as
uma das tecnologias que mais contribuem para os aumen-
linhagens JAB11 e JB 9354323.
DESEMPENHO DE LINHAGENS DE SOJA QUANTO A CARACTERES AGRONÔMICOS E
REAÇÃO DE RESISTÊNCIA AO OÍDIO, MÍLDIO E DOENÇAS DE FINAL DE CICLO
Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso
(DBC), com 25 tratamentos (23 linhagens e 2 cultivares-
utilizados endosulfam e monocrotophos, nas dosagens recomendadas.
padrão) e 4 repetições. Cada parcela constituiu-se de 4
O ensaio foi conduzido até as plantas atingirem o
linhas de 4 metros, espaçadas de 0,45 m, sendo conside-
estádio de desenvolvimento R8 (FEHR e CAVINESS,
rada como área útil da parcela, apenas as 2 linhas cen-
1977), onde efetuou-se a colheita manualmente.
trais, correspondente a 3,6 m2.
Foram avaliados os níveis de infecção de míldio,
As cultivares MG/BR 46 (Conquista) e BRS/MG
oídio, e doenças de final de ciclo (cercosporiose e
68 (Vencedora), foram utilizadas como padrão por possu-
septoriose). As doenças foram avaliadas utilizando-se a
írem boas características agronômicas, elevadas produti-
escala de notas de 0 a 5, de acordo com a área foliar
vidades e recomendadas, segundo a Embrapa (2003) para
infectada (AFI) proposta por Yorinori (1997), em que: nota
ambas as regiões onde foram conduzidos os experimen-
0 – sem sintomas; 1- traços a 10 % de AFI; 2- 11 a 25 %
tos. Já a FT-Estrela, foi incluída intercaladamente em cada
de AFI; 3- 26 a 50 % de AFI; 4- 51 a 75 % de AFI e 5-
parcela, com o objetivo de uniformizar a fonte de inóculo
acima de 75% de AFI, sendo consideradas como resis-
de oídio, uma vez que, as reações das linhagens a essa
tentes as notas de 0 a 2; 3-moderadamente resistente; 4-
doença seriam avaliadas.
suscetível e 5- altamente suscetível. A cada linhagem foi
Em ambos locais, o solo foi preparado de maneira
atribuída a reação de resistência correspondente ao nível
convencional, com uma aração e duas gradagens. Antes
de infecção observado no campo. As avaliações foram
da última gradagem efetuou-se a aplicação de trifluralin e
realizadas em três pontos por parcela, visualizando-se as
imazaquin, nas dosagens recomendadas, visando o con-
plantas inteiras, e, sendo as notas de cada parcela resulta-
trole de plantas daninhas de folhas estreitas e largas
do da média dos três pontos.
infestantes da área. Posteriormente, a área foi sulcada e
adubada.
No momento da colheita realizaram-se as
avaliações: estande final (SF), contando todas as plantas
A adubação das áreas foi feita com base na in-
da parcela útil ao serem arrancadas; ciclo (Ci) e
terpretação dos resultados das análises químicas dos so-
acamamento das plantas (Ac) caráter avaliado através
los, distribuindo-se no sulco de semeadura a quantidade
de uma escala de notas visuais, variando de 1 (planta ereta)
de 400 kg/ha da fórmula 04-20-20, em ambos os locais.
a 5 (planta prostrada) (BONETTI, 1983).
As sementes foram tratadas com carboxim +
Após a colheita foram realizadas as seguintes
thiram (Vitavax + Thiram 200 SC –nomes comerciais) e
avaliações em 10 plantas ao acaso por parcela: altura de
inoculadas com inoculante turfoso, de acordo com as re-
plantas na maturação (APM): medida em cm; altura de
comendações da Embrapa (2003), sendo que a semeadu-
inserção da primeira vagem (AIV): medida em cm; número
ra foi realizada manualmente nos dias 21/11/2002 e 23/11/
de ramos (NR); número de vagens (NV); número de nós
2002, em Jaboticabal/SP e Ipameri/GO, respectivamente.
na haste principal (NN) e peso de 100 sementes (PCS):
Foi realizado após a semeadura, o desbaste, com
através do valor médio do peso de 100 sementes em quatro
o objetivo de ajustar a população inicial para 360.000
repetições por parcela.
plantas/ha, o que corresponde, no espaçamento de 0,45 m
A partir dos valores médios referentes a produ-
entrelinhas, a 16 plantas por metro, e paralelamente
ção das parcelas de cada tratamento, calculou-se a pro-
complementou-se o controle das plantas daninhas através
dutividade (PG) das linhagens, em quilogramas/ha.
de capinas manuais, deixando-se a cultura livre da
competição com essas plantas por todo ciclo.
Os resultados obtidos para Ac, APM, AIV, PCS e
PG foram submetidos à análise de variância pelo teste F,
Em ambos os locais foram feitos os controles para
sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%
as lagartas e percevejos da soja, quando essas pragas atin-
de probabilidade, através do programa computacional Estat
giram o nível de dano econômico, seguindo-se as reco-
(s.d.), desenvolvido pelo Departamento de Ciências Exatas
mendações da Embrapa (2003). Para o controle foram
da FCAV/UNESP/Jaboticabal.
Ciência e Cultura
27
Bighi et al.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Independentemente das classificações utilizadas em ge-
Comportamento das linhagens de soja cultivadas em
ral, houve reduções no ciclo das linhagens, quando culti-
Ipameri/GO e Jaboticabal/SP
vadas em Jaboticabal (Tabela 2). Estes resultados podem
Os resultados obtidos para as características agronômicas das linhagens de soja cultivadas em Ipameri/GO
ser atribuídos aos efeitos dos fatores climáticos, principalmente do fotoperíodo.
e Jaboticabal/SP, estão apresentados nas Tabela 1 e 2,
O SF apresentou variação em relação ao inicial
onde pode-se observar que de maneira geral, todas as
tanto em Ipameri quanto em Jaboticabal após o desbaste
linhagens avaliadas apresentaram características agronô-
que era de aproximadamente 360 000 plantas/ha. As li-
micas desejáveis.
nhagens em Ipameri que apresentaram maiores variações
Observando-se os resultados relativos ao caráter
foram JB 940413-1 e JB 9510031-1, com respectivamen-
ciclo em Ipameri/GO pode-se verificar que a maioria das
te, 270 139 e 263 194 plantas/ha. Isso representa uma
linhagens (13) podem ser consideradas de ciclo médio, de
perda de aproximadamente 25% em relação ao estande
acordo com a classificação da Embrapa (2003) para o
inicial. Esta redução deveu-se a ocorrência de lagarta
estado de Goiás. Cinco das linhagens apresentaram ciclo
elasmo (Elasmopalpus lignosellus) durante o período de
tardio e cinco, ciclo precoce. Para Jaboticabal/SP podem
estiagem no início de desenvolvimento das plantas. Outro
ser consideradas de ciclo semiprecoce (8) e ciclo médio
fator que contribuiu para este decréscimo, foi a ocorrên-
(13), e apenas duas com ciclo semitardio segundo a clas-
cia do cancro-da-haste (Diaporthe phaseolorum f. sp.
sificação da Embrapa (2003) para o estado de São Paulo.
meridionalis) em algumas linhagens.
Tabela 1. Características agronômicas de linhagens de soja cultivadas em Ipameri/GO, ano agrícola 2002/03.
1/
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não difere entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade;2/ ns = não
significativo (p < 0,05); ** = valor significativo (p < 0,01); 3/ Escala de notas proposta por Bonetti (1983); 4/Médias de
quatro repetições; 5/Conquista; 6/ Vencedora; Ci = ciclo; SF= estande final; APM= altura da planta na maturação; Ac=
acamamento; AIV= altura de inserção da 1a vagem; NN= número de nós; NR= número de ramos; NV= número de
vagens; PCS= peso de 100 sementes; PG= produtividade e CP= cor da pubescência sendo, M= marrom e C= cinza.
Tabela 2. Características agronômicas de linhagens de soja cultivadas em Jaboticabal/SP, ano agrícola 2002/03.
1/
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não difere entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade;2/ ns = não
significativo (p < 0,05); ** = valor significativo (p < 0,01); 3/ Escala de notas proposta por Bonetti (1983); 4/Médias de
quatro repetições; 5/Cultivar-padrão Conquista; 6/ Cultivar-padrão Vencedora; Ci = ciclo; SF= Stand final; APM= altura
da planta na maturação; Ac= acamamento; AIV= altura de inserção da 1a vagem; NN= número de nós; NR= número
de ramos; NV= número de vagens; PCS= peso de 100 sementes; PG= produtividade e CP= cor da pubescência sendo,
M= marrom e C= cinza.
Em Jaboticabal, as linhagens que apresentaram maiores
Em relação ao Ac apenas os materiais JB
variações foram a JB 940413-2 e JB 9510031-2, com res-
9550027-2 e JB 9540021 em Ipameri e JB 9550027-2 em
pectivamente, 204 861 e 206 944 plantas/ha, representan-
Jaboticabal apresentaram níveis altos. De acordo com
do uma perda de aproximadamente 40%, sendo a mesma
Bonetti (1983), acamamento de 50% impossibilita a
superior quando comparada a Ipameri, ocasionada por uma
recomendação da cultivar, sendo que tal fato pode estar
forte chuva e a ocorrência de morte de plântulas logo após
associado ao porte das plantas, o que pode acarretar em
a semeadura, devido à ação de fungos patogênicos pre-
maior dificuldade de colheita, dado o grau de inclinação
sentes na área. Aliada a presença da doença cancro-da-
das plantas, podendo levar a prejuízos consideráveis. Altos
haste em algumas linhagens, fato também observado em
níveis de Ac podem ser reduzidos, diminuindo-se a
Ipameri. Gonçalves (1999) verificou pelo método do pali-
densidade de semeadura. No caso da linhagem JB
to-de-dente proposto por Yorinori (1996), reação de mo-
9550027-2, o alto nível de Ac pode estar relacionado ao
derada resistência apenas no genótipo JB 940210, quando
diâmetro do caule, uma vez que, não se tratam de plantas
avaliado em casa-de-vegetação em gerações anteriores,
muito altas (89,83 cm em média), além do que, o SF estava
porém na maioria dos genótipos testados foi constatada
abaixo da média recomendada pela Embrapa (2003), de
reações de susceptibilidade ao referido patógeno, confir-
300.000 plantas/ha, no geral. Gonçalves (1999) verificou
mando a presença da referida doença nas linhagens sus-
que apenas o genótipo JB 940210, quando avaliado em
ceptíveis como contribuidor para redução do estande.
gerações anteriores, em condições de campo em
Ciência e Cultura
29
Bighi et al.
Jaboticabal/SP, apresentou alta porcentagem de Ac. Já
quista), 4,38 ramificações. Por sua vez, em Jaboticabal
Silveira (2002) estudando os mesmos genótipos nas
para NN, o maior valor obtido, foi para a linhagem JB
gerações F8 e F9 em Jaboticabal, observou que as maiores
9510038 (19,58), e o menor, foi para a linhagem JB
notas foram atribuídas aos genótipos JB 9590023-2, JB
9590023-2 (11,00). Quanto ao NR, o maior valor foi veri-
9550027-2, JB 9540021, JB 940210 e JB 9510031-1,
ficado na linhagem JB 940201 (5,05) e o menor para JB
concordando em parte com o presente estudo.
9590023-1 (2,40). Por sua vez, Silveira (2002) verificou
Quanto a APM, quase todas as linhagens cultivadas
que o genótipo JAB 11 avaliado em gerações anteriores
em Ipameri, com exceção de duas, apresentaram alturas
apresentou o menor valor de NN (11,50) e JAB 9510031-
desejáveis de acordo com a proposta de Bonetti (1983),
1 o maior (18,53).
sendo que a linhagem JB 9354323 apresentou a maior
O NV em Ipameri variou de 43,15 a 74,18 entre
média de altura (95,28 cm). Por sua vez, em Jaboticabal,
as linhagens, enquanto foi verificado para as cultivares-
todas as linhagens, apresentaram alturas satisfatórias,
padrão, BRS/MG 68 (Vencedora) com 54,45 e para MG/
sendo que as linhagens JB 9510031-2, JB 9510038, JB
BR 46 (Conquista) com 44,55 vagens/planta. Em
9550027-1 e JB 940210 apresentaram as maiores médias
Jaboticabal, o NV variou de 61,60 a 101,75 entre as
de altura de plantas, ficando todas acima de 100 cm, fato
linhagens. As cultivares-padrão BRS/MG 68 (Vencedora)
não desejável, uma vez que, segundo Sediyama et al.
e MG/BR 46 (Conquista) produziram 118,75 e 66,75
(1999) plantas acima de 100 cm tendem ao acamamento
vagens/planta, respectivamente. Silveira (2002) observou
e, além de dificultarem a eficiência das colhedoras, tendem
que para o mesmo caráter houve variação de 36,50 a 95,00
a produzir menos.
vagens entre os genótipos. Segundo Câmara (1998) as
Considerando a AIV tanto em Ipameri como em
Jaboticabal, todas as linhagens testadas superaram a altura
cultivares brasileiras produzem em média 30 a 80 vagens/
planta.
mínima recomendada por Bonetti (1983) de 10 cm, acima
Houve diferenças estatísticas significativas para
da qual evitam-se perdas consideráveis durante a colheita.
o caráter PCS em Ipameri e Jaboticabal, sendo o maior
Em Ipameri, a maior AIV foi observada na linhagem JB
valor, 16,20 g obtidos para a linhagem JB 9510037, e, o
9354323 (28,60 cm), e, a menor, na linhagem JB 9590023-
menor 11,71 g para JB 9590023-1 e o maior valor, 15,55 g
1 (13,68 cm). Em Jaboticabal, a maior AIV foi verificada
obtidos para JB 95130025; e o menor 10,16 g, para JB
na linhagem JB 940210 (31,58 cm), e, a menor, na linhagem
930310-2, respectivamente, concordando com Silveira
JB 9590023-1 (14,75 cm).
(2002) que encontrou a maior média (16,40 g) para a li-
Quanto maior a APM e menor a AIV, dentro dos
critérios recomendados, maior a possibilidade de se obter
nhagem JB 9510037 quando avaliada na geração F8 em
Jaboticabal/SP.
maiores produtividades. Por outro lado, maior a APM, pode
A linhagem JB 930310-1 em Ipameri destacou-se
ser indicativo de maior porcentagem de Ac. Comparan-
por apresentar a maior PG (4 889 kg/ha), não diferindo
do-se as APM e AIV das linhagens cultivadas em
significativamente da cultivar BRS/MG 68 (Vencedora),
Jaboticabal (Tabela 2) e em Ipameri (Tabela 1), pode-se
com 4 532 kg/ha, sendo que todas as linhagens, com
observar uma redução geral nos valores obtidos em
exceção de três, não apresentaram diferenças estatísticas
Ipameri. Estes resultados provavelmente decorrem das
significativas em relação às cultivares-padrão. Já em
diferenças climáticas existentes em ambos os locais.
Jaboticabal, a linhagem JB 9510038 destacou-se por
Em Ipameri, a linhagem JB 940210 apresentou o
apresentar a maior PG (3 546 kg/ha), também não diferindo
maior NN (16,68) e JB 9520028 apresentou o menor
significativamente dos padrões. As outras, com exceção
(10,65). Para NR, a JB 930310-1 apresentou o maior va-
da JB 940413-2, JB 9510031-1, JB 9510031-2 e JB
lor (5,43) e JB 940306-2, o menor (3,00). Os valores mé-
9510035 também não apresentaram diferenças estatísticas
dios encontrados para as cultivares-padrão, BRS/MG 68
significativas em relação às cultivares-padrão.
(Vencedora) foram 3,63 ramificações e MG/BR 46 (Con-
Segundo os estudos de Gonçalves (1999), o
genótipo JB 940210 avaliado em gerações anteriores,
em Ipameri/GO e Jaboticabal/SP apresentaram baixos
destacou-se por apresentar boas características
níveis de infecção e reação de resistência ao oídio, míldio
agronômicas, porém, alta porcentagem de acamamento.
e doenças de final de ciclo, exceto as linhagens JB
Já Silveira (2002) relata que os genótipos JB 95130025 e
95130025 e JAB 11 em Jaboticabal que apresentaram-se
JAB 11 apresentaram os melhores desempenhos, e,
como moderadamente resistentes ao oídio. Estes resultados
conseqüentemente poderiam ser recomendados para o
evidenciaram que sob as condições climáticas do ano
cultivo na região de Jaboticabal/SP.
agrícola em que o estudo foi realizado, as linhagens
Com exceção das linhagens JB 940413-1 em
apresentaram alto nível de sanidade, o que provavelmente
Ipameri, JB 9510031-2 e JB 9510035 em Jaboticabal
é fruto de um programa de melhoramento, que busca
e JB 940413-2 e JB 9510031-1 em ambos locais por
materiais com níveis de resistência a doenças. Isso pode
apresentarem desempenho inferior às cultivares-
provocar uma economia considerável, uma vez que, não
padrão é demonstrado o potencial produtivo das
haveria necessidade de aplicações com fungicidas para
várias linhagens pertencentes ao programa de me-
proteção da parte aérea das plantas.
lhoramento do Departamento de Produção Vegetal
Franco et al. (2002) citam que os genótipos JB
da FCAV/UNESP/Jaboticabal para cultivo em
940210, JB 9510038, JB 9510031-2, JB 940306-1, JB
Ipameri, Estado de Goiás e em Jaboticabal, Estado
940306-2 e JB 9354323 apresentaram-se como resistentes
de São Paulo.
ao oídio da soja. Entretanto, Gonçalves (1999) relata que
o genótipo JB 940210 em condições de campo, casa-de-
Reação das linhagens às doenças
Os resultados das avaliações das doenças estão
apresentados na Tabela 3. Todas as linhagens estudadas
vegetação e folha destacada, se destaca por apresentar
reação de resistência ao oídio na primeira condição e
moderada resistência nas duas últimas condições.
Tabela 3. Níveis de infecção (NI) e reações de linhagens de soja cultivadas em Jaboticabal/SP e Ipameri/GO, ao oídio
(Microsphaera diffusa), ao míldio (Peronospora manshurica) e às doenças de final de ciclo (Septoria glycines e Cercospora
kikuchii).
1/
Média de quatro repetições; 2/Doenças de final de ciclo; 3/ Nível de infecção; 4/ Reação, sendo R= resistente; MR=
Moderadamente resistente;5/ Cultivar-padrão Conquista; 6/Cultivar-padrão Vencedora.
Ciência e Cultura
31
O desenvolvimento de linhagens de soja com resistência múltipla a doenças é de suma importância, uma
vez, que dispensa os sojicultores da realização de pulverização da parte aérea com fungicidas, diminuindo desta
forma os custos, e, conseqüentemente aumentando a rentabilidade.
CONCLUSÃO
Com base nos resultados apresentados e de acordo
como o que foi discutido, pode-se concluir que: todas as
linhagens estudadas apresentaram altos níveis de
resistência ao oídio, míldio e doenças de final de ciclo tanto
em Jaboticabal/SP como em Ipameri/GO, bem como bons
atributos agronômicos e potencial produtivo para cultivo
em ambos locais.
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EFEITOS DA LUZ VISÍVEL EMITIDA POR UM
APARELHO FOTOPOLIMERIZADOR SOBRE A
CÓRNEA, A ÍRIS E A RETINA DE COELHOS
EFFECTS OF THE VISIBLE LIGHT OF A RESIN-CURING
POLYMERIZATION DEVICE ON CORNEA, IRIS AND RETINA.
3,
Fábio PETROUCIC1, Ueide Fernando FONTANA2, Sebastião HETEM Carla Raquel FONTANA
4
1 - Cirurgião-Dentista. Doutor pela Faculdade de Odontologia de Araraquara – UNESP
2 - Profº da Disciplina de Dentística da Faculdade de Odontologia de Barretos – FEB
3 - Profº da Disciplina de Histologia e Embriologia da Faculdade de Odontologia de Barretos – FEB.
4 - Cirurgiã-Dentista. Mestre em Física pela USP – São Carlos.
RESUMO
Foram utilizados, neste trabalho, 21 coelhos adultos da raça
na íris e na retina pela análise comparativa entre os gru-
Nova Zelândia divididos em 2 grupos: 1) grupo controle –
pos controle e tratado. Assim, concluiu-se que a luz emiti-
que não recebeu qualquer tratamento; 2) grupo tratado –
da pelo aparelho fotopolimerizador utilizado neste traba-
dividido em 6 subgrupos de 3 animais cada, que tiveram
lho não causou danos perceptíveis à córnea, à íris ou à
seus olhos expostos à luz de um fotopolimerizador por tem-
retina quer em função do tempo quer em função do nú-
pos que variaram de 10 segundos uma única vez a 20
mero de aplicações e que os atuais aparelhos
minutos diariamente durante 180 dias. Após as aplicações,
fotopolimerizadores estão satisfatoriamente projetados de
os animais foram sacrificados e os globos oculares remo-
modo a não lesar as estruturas do olho tanto do profissio-
vidos, fixados em líquido de Boüin, incluídos em parafina,
nal quanto de seus auxiliares.
cortados com 5 µm de espessura e corados pelo método
da hematoxilina e eosina para análise em microscopia de
Palavras-chave: Luz azul, aparelho fotopolimerizador,
luz. Os resultados não mostraram alterações na córnea,
histologia comparada, córnea, íris, retina.
ABSTRACT
Twenty one adult rabbits were divided in two groups: group 1 –
eosin method for analysis in light microscopy. The results did
control – 3 animals did not received any treatment; group 2 –
not show any change between the control and treated groups
treated group – 6 subgroups, 3 animals in each one, have had
either in the cornea, iris or retina. Thus, it was concluded that
their eyes exposed to the light of a polymerization device during
the light of the photopolymerization device used in this paper
times ranged from 10 seconds only one time till 20 minutes daily
did not produce perceptible damages to the cornea, iris or retina.
during 180 days. After the exposures the animals were sacrificed
and their ocular globes removed, fixed in Boüin’s liquid, paraffin
Keywords: Blue light, light cure unit, histological
embedded, cut 5 µm thick and stained through hematoxylin and
changes, cornea, iris, retina
Ciência e Cultura
33
Petroucic et al.
INTRODUÇÃO
menores de 400 nm, situada próximo da região ultravioleta,
A energia luminosa com curtos comprimentos de
que contribui muito pouco para o processo de cura dos
onda passou a ser aproveitada nas indústrias de materiais
materiais e, ainda, é prejudicial aos tecidos e aos olhos12.
odontológicos, no início da década de 70, para suprir cer-
Da mesma forma, elimina a luz com comprimento de on-
tas características consideradas indesejáveis presentes nas
das acima de 550 nm que, além de muito pouco contribuir
resinas compostas quimicamente ativadas utilizadas para
para o processo de cura, gera muito calor, o que pode
restaurações, nas quais a mistura da pasta base à pasta
afetar a integridade do órgão pulpar e dos tecidos moles
catalisadora, apresentava um tempo de trabalho pouco
vizinhos.
definido. Assim, a energia luminosa passou a ser usada
Os efeitos da luz azul emitida por um aparelho
para ativar reações químicas que iniciam a polimerização
fotopolimerizador sobre a pele do lábio do coelho foram
das resinas compostas, denominadas fotoativas, quando
descritos (PETROUCIC at al, 2004) , entretanto, é escas-
elas apresentam em sua composição substâncias quími-
sa, a literatura existente sobre os efeitos causados por
cas que se sensibilizam por certos comprimentos de onda
esse comprimento de onda de luz visível emitida pelos apa-
permitindo, dessa maneira, um tempo de trabalho que aten-
relhos fotopolimerizadores atuais (intensidade de 400 mW/
da à necessidade clínica de cada cirurgião – dentista.
cm2 a 1.200 mW/cm2 ) sobre os olhos quer do profissio-
Desde então as resinas compostas vêm sofrendo
nal, quer da equipe assistente que, muitas vezes, traba-
modificações tanto na sua composição, quanto na técnica
lham sem os óculos de proteção apesar de preconizado
de utilização, permitindo a sua aplicação no atendimento
pela American Conference of Governmental Industrial
de um número cada vez maior de casos clínicos. Hoje as
Hygienists (ACGIH) (CALKINS e HOCHEIMER, 1980),
resinas compostas apresentam-se com muitas formula-
fica difícil explicar corretamente algumas alterações clí-
ções e três mecanismos de polimerização: o sistema qui-
nicas como: olhos vermelhos, cefaléia, cansaço visual, sen-
micamente ativado, o dual e o fotoativado, sendo neces-
sação de corpo estranho e dor nos olhos, além de não
sária, nestes dois últimos sistemas, a presença de uma
estar ainda definido o que é seguro ou perigoso em rela-
unidade geradora e transmissora de ondas que emana uma
ção ao tempo de exposição.
energia luminosa capaz de ativar os fotorreceptores presentes nessas resinas e iniciar a sua polimerização.
Dessa forma, considerando o exposto e nossa ansiedade clínica e científica, fomos motivados a estudar os
As lâmpadas atualmente mais utilizadas no sistema
efeitos dessa luz, que tem um comprimento de onda que a
de polimerização por ondas de luz visível são lâmpadas do
torna da cor azul e que é emitida por aparelhos
tipo halógena, um tipo incandescente mais eficiente, dura-
fotopolimerizadores que utilizam lâmpadas halógenas com
doura e econômica, além de ser capaz de reproduzir to-
intensidades próximas a 450 mW/cm2 o que condiz com a
das as cores com muito mais precisão do que os outros
realidade dos aparelhos utilizados pela quase totalidade
tipos de lâmpada existentes no mercado. Essas lâmpadas
dos cirurgiões–dentistas, e quais seriam as possíveis alte-
geralmente apresentam-se com bulbo de quartzo com
rações causadas sobre os olhos dos seres vivos após tem-
um filamento de tungstênio à frente de um espelho de
pos pré-estabelecidos de exposições.
vidro e são similares às utilizadas em projetores de slides
e refletores odontológicos, são de baixa tensão (12 V), o
MATERIAL E MÉTODOS
que exige a presença de um transformador, e tornam-se
Foram utilizados 21 coelhos adultos, da raça Nova
de cor azul quando o feixe de luz branca emitido passa
Zelândia, brancos, pesando em torno de 2,5Kg e com ida-
por filtros ópticos existentes nos aparelhos
de de 4 meses, provenientes do Setor de Cunicultura do
fotopolimerizadores, localizados entre a lâmpada halógena
Departamento de Zootecnia da Faculdade de Ciências
e o cabo de fibras ópticas ou haste transmissora de luz
Agrárias e Veterinárias da UNESP, Câmpus de Jaboticabal.
(modelos tipo pistola, mais modernos). Dessa forma, o
Os animais foram mantidos em gaiolas individu-
filtro procura eliminar a luz com comprimentos de onda
ais, dotadas de comedouros fixos e bebedouros auto-
EFEITOS DA LUZ VISÍVEL EMITIDA POR UM APARELHO FOTOPOLIMERIZADOR
SOBRE A CÓRNEA, A ÍRIS E A RETINA DE COELHOS
Durante a exposição à luz, a ponteira óptica era
máticos, recebiam alimentação e água ad libitum e foram divididos em 2 grupos:
1. Grupo controle: constituído por 3 animais que
mantida cerca de 10 cm de distância dos olhos dos
animais.
não foram expostos à luz emitida pelo aparelho
Em períodos superiores a 50 segundos de expo-
fotopolimerizador e permaneceram em seus viveiros
sição localizada, a aplicação obedecia o seguinte es-
até serem sacrificados;
quema: olho direito 50 segundos, olho esquerdo 50 se-
2. Grupo tratado: constituído por 6 subgrupos de
gundos; em seguida retornava a aplicação ao olho di-
3 animais cada, que foram submetidos à exposição da
reito e assim por diante, até completar, no máximo, seis
luz emitida pelo aparelho fotopolimerizador, na seguin-
aplicações em cada olho. A seguir o animal permane-
te conformidade:
cia por 30 minutos sob luz ambiente, para receber no-
Subgrupo–2.1
vas aplicações até completar o tempo total diário.
A cada 30 minutos de exposição, a intensidade
olho direito - uma aplicação de 10 segundos;
olho esquerdo – uma aplicação de 30 segundos.
da luz do aparelho era testada e a lâmpada substituída
quando a intensidade fosse inferior a 420 mW/cm2. A
Subgrupo–2.2
alimentação dos animais foi renovada diariamente quan-
olho direito-10 segundos diariamente durante 7 dias;
do então eram observados o seu comportamento, o
olho esquerdo - 30 segundos diariamente durante 7 dias.
seu estado geral e as suas condições oculares, sendo
descartados os que apresentavam qualquer tipo de al-
Subgrupo–2.3
olho direito- 2 minutos diariamente durante 7 dias;
olho esquerdo – 3 minutos diariamente durante 7 dias.
Subgrupo–2.4
olho direito- 4 minutos diariamente durante 7 dias;
olho esquerdo – 5 minutos diariamente durante 7 dias.
teração de ordem geral e substituídos por outros animais.
Após 24 horas da última aplicação préestabelecida para cada grupo, os animais foram sacrificados por inalação excessiva de éter sulfúrico e os
globos oculares removidos com auxílio de bisturi, tesoura e pinça cirúrgicas. Os globos oculares foram fi-
Subgrupo–2.5
xados em líquido de Boüin por 24 horas, a 4 oC. Após a
olho direito-10 minutos diariamente durante 30 dias;
fixação, os globos oculares foram processados para
olho esquerdo – 20 minutos diariamente durante 30 dias
inclusão em parafina. As peças foram cortadas com
5µm de espessura, coradas pelo método da hematoxilina
Subgrupo–2.6
e eosina e examinadas em microscopia de luz. Por aná-
olho direito-10 minutos diariamente durante 180 dias;
lise comparativa entre as peças provenientes dos ani-
olho esquerdo – 20 minutos diariamente durante 180
mais tratados e controle procurou-se verificar a pre-
dias.
sença de possíveis alterações nas estruturas do olho,
em particular na córnea, na íris e na retina.
Os animais eram mantidos em caixas de madeira,
desenvolvidas especialmente para cunicultura, as quais
tinham um único furo que mantinha a cabeça do animal
do lado de fora da caixa, limitando ao seus movimentos.
Na descrição das estruturas do olho, foram considerados o epitélio anterior, o estroma e o epitélio posterior
A emissão da luz foi proporcionada por dois apa-
da córnea, a íris e, na retina, a camada de células
relhos fotopolimerizadores novos (Ultraluxâ-Dabi
ganglionares, a camada nuclear interna dos neurônios
Atlante), que apresentavam intensidade de luz próxi-
bipolares e a camada nuclear externa dos núcleos dos
ma de 500 mW/cm2, após 5 segundos do início da ilu-
cones e bastonetes.
minação.
Ciência e Cultura
35
Petroucic et al.
1. Grupo Controle
2. Grupo Tratado
Córnea – o epitélio anterior mostrou-se do tipo
Córnea- pela análise dos resultados encontrados na
pavimentoso estratificado não queratinizado, constituído
córnea dos animais do grupo tratado, foi possível verificar
por três a quatro camadas de células, sendo as da cama-
que houve repetição do quadro encontrado quando da
da basal cilíndricas baixas com núcleo para-basal arre-
análise dos animais do grupo controle, apesar da variação
dondado ou ligeiramente alongado no sentido do longo eixo
na metodologia empregada no tratamento entre os gru-
da célula e as células das camadas mais superficiais cada
pos. A córnea apresentou o epitélio anterior formado por
vez mais achatadas com núcleos que acompanhavam essa
quatro a cinco fileiras de células do tipo pavimentoso
morfologia.
estratificado; o estroma constituído por fibras colágenas
O estroma constituía, praticamente, 90% da es-
delicadas que acompanhavam a direção do contorno ocu-
pessura da córnea e era composto por várias camadas
lar, ligeiramente oblíquas umas em relação às outras, com
de placas de fibras colágenas não muito espessas, dis-
fibroblastos de núcleos alongados entre elas; o epitélio
postas paralelamente entre si em cada placa. As pla-
corneano posterior do tipo pavimentoso simples (Figuras
cas apresentaram diferença de orientação e ligadas de
4, 5 e 6)
maneira oblíqua umas em relação às outras e entre
Íris- mostrou externamente um epitélio
elas havia grande número de núcleos de fibroblastos,
pavimentoso simples recobrindo um tecido conjuntivo frou-
alongados dispostos paralelamente a elas. Não havia
xo, altamente vascularizado na sua parte mais profunda e
presença de vasos ou pigmentos e alguns linfócitos de-
internamente um epitélio estratificado com duas fileiras
vem ter migrado por difusão.
de células, a mais interna com núcleos alongados e per-
O epitélio posterior da córnea era do tipo
pavimentoso simples, com núcleos achatados e dispostos
paralelamente a essa superfície (Figura 1)
pendiculares à superfície e a mais externa com núcleos
arredondados e volumosos. (Figuras 7, 8 e 9).
Retina- a camada de células ganglionares apresen-
Íris- apresentou grande quantidade de vasos de
tou núcleos volumosos, próximos uns dos outros ou às
pequeno calibre na sua parte posterior e a superfície an-
vezes, espaçados, conforme a área analisada. A camada
terior revestida por epitélio pavimentoso simples, irregu-
nuclear interna mostrou aproximadamente quatro fileiras
lar, com cristas e sulcos; abaixo desse epitélio, havia um
de núcleos de tamanho intermediário. Os núcleos da ca-
tecido conjuntivo frouxo, pouco vascularizado mais super-
mada nuclear externa, de pequenos tamanhos, apresenta-
ficialmente e altamente vascularizado na sua parte mais
ram-se muito juntos e de difícil individualização(Figuras
profunda. Revestindo-a posteriormente havia uma cama-
10,11 e 12).
da epitelial celular dupla (Figura 2).
Retina- a camada de células ganglionares apresentou-se como uma camada única com disposição nuclear
Não foram encontradas nos olhos dos animais tratados características de áreas lesadas ou de infiltrados
inflamatórios.
mais para apical, de forma arredondada. Na camada nu-
Desde o aparecimento do primeiro sistema
clear interna, dos neurônios bipolares, havia de quatro a
fotopolimerizador que utilizava a luz ultravioleta, com com-
cinco fileiras de células arredondadas com escassa quan-
primento de onda variando entre 320 nm e 360 nm, houve
tidade de citoplasma, núcleos superpostos e de tamanho
a preocupação dos pesquisadores com as possíveis alte-
intermediário.
rações patológicas que essa luz poderia provocar nas es-
A camada nuclear externa, região dos cones e
truturas vitais próximas à resina que estava sendo
bastonetes, mostrou-se constituída por seis a sete fileiras
polimerizada, como a gengiva e os dedos das mãos do
de células, com núcleos pequenos, arredondados, de difí-
profissionais ou mesmo com os olhos das pessoas que
cil individualização e escassa quantidade de citoplasma
trabalhavam com esse tipo de aparelho (BIRDSELL et
(Figura 3).
al., 1977; GLADSTONE e TASMAN, 1978;
PARRISH, 1975; ROISENBLATT, 1999; SPENCER
e AMONETTE, 1998) principalmente, pterígio, fragmen-
O modelo dos aparelhos evoluiu com a tecnologia e
tação do epitélio corneano, fotoceratite, opacificação do
a necessidade de utilização variada, passando de apare-
cristalino, retinite, degeneração macular, pois tal sistema
lhos tipo bancada, geradores de muito calor, para modelos
fotopolimerizador vinha adquirindo um número cada dia
tipo pistola, nos quais a ponta óptica rígida e curta trans-
maior de usuários.
mite uma intensidade de luz sem considerável
O aparecimento do sistema de fotopolimerização
perda,(APARELHOS FOTOPOLIMERIZADORES,
de resina composta, inicialmente com luz ultravioleta e
2000; ERIKSEN et al., 1987; ROCK, 1974) que são
atualmente com luz azul, promoveu uma verdadeira revo-
mais simples de operar. Tal evolução dos aparelhos vai ao
lução nos consultórios, na relação paciente/profissional/
encontro da busca de um equipamento que polimerize com
indústria, no desenvolvimento de novas técnicas restaura-
mais eficiência, seja de mais fácil utilização, de custo mais
doras e de pesquisa.
baixo e que use menor tempo para foto- polimerizar os
Todas essas alterações decorrentes da evolução
materiais.
tecnológica produziram mudanças radicais em vários as-
Os efeitos fototóxicos produzidos pela emissão de
pectos da odontologia restauradora, resultando numa acen-
luz ultravioleta foram minimizados pelo aumento do com-
tuada importância do fator estético somado à racionaliza-
primento da onda proporcionado pela luz azul produzida
ção do tempo de trabalho nas atividades profissionais do
pelas lâmpadas halógenas. Entretanto, permanecem obs-
cirurgião-dentista. A evolução técnica caminhou no senti-
curas as possíveis alterações sobre os olhos que poderi-
do de prevenir possíveis problemas que a luz ultravioleta,
am resultar do uso crescente dessa nova forma de
devido ao seu pequeno comprimento de onda, pudesse
polimerização. Por meio de comprovações científicas que
ocasionar aos olhos dos que se beneficiavam desse siste-
medem o espectro das radiações emitidas pelas lâmpadas
ma fotorestaurador.
halógenas, foi possível verificar uma grande quantidade
Surgiram, então, novos aparelhos fotopolime-
de comprimentos de onda, incluindo as UVB e UVC
rizadores com emissão de luz visível, com comprimentos
(BLOOM et al, 1996;VOLLMER, 2000), cancerígenas
de onda maior (400 a 520 nm), que, além de minimizarem
quando a irradiação é feita muito próxima da pele por lon-
os efeitos da luz ultravioleta, aumentaram o poder de pe-
gos períodos (ELDER, 1974; PADILHA GONÇALVES,
netração nos materiais fotopolimerizáveis, melhorando as
1984;PAUSTENBACH,1987;
suas propriedades. As lâmpadas halógenas utilizadas nes-
AMONETTE, 1998), além de possuírem uma ação des-
ses aparelhos são de menor custo e têm uma vida útil
truidora sobre o olho humano (ROISENBLATT, 1999).
SPENCER
e
maior do que as lâmpadas com o bulbo de mercúrio
Para tornar-se de cor azul, a luz emitida pelas lâm-
(ERIKSEN et al, 1987; POLLACK e LEWIS, 1984).
padas halógenas passa por filtros ópticos que eliminam as
Mesmo os aparelhos atuais, que utilizam lâmpadas
ondas infravermelho (CASTRO et al., 2000; COSTA et
halógenas de alta intensidade luminosa emitem luz em di-
al., 1996) e ultravioleta, a intensidade do calor (CAS-
ferentes comprimentos de onda, que vão desde o
TRO et al., 2000) e são polarizadores para a cor azul.
ultravioleta ao infravermelho, (CALKINS e
Juntos esses filtros, aparentemente, eliminaram totalmen-
HOCHEIMER, 1980; FAN et al., 1987; FERRACANE
te os comprimentos de onda que poderiam causar altera-
et al., 1986), que poderiam causar problemas nos olhos
ções nas estruturas dos olhos dos coelhos por nós subme-
ou na pele. Mesmo que com menor escala de agressividade
tidos à ação da luz, uma vez que não foram verificados,
precisam ter os efeitos da luz por eles emitida bem estu-
neste trabalho, efeitos lesivos sobre as mesmas após 180
dados, para que medidas de segurança possam ser toma-
dias de exposição à luz, 20 minutos diariamente, em expo-
das conscientemente, (BARGHI et al., 1994; BIRDSELL
sições intercaladas.
et al., 1977), face à sua marcante utilização nas ativida-
A córnea é um dos tecidos que mais se renovam no
des clínicas de consultório e tendência a aumentar no fu-
organismo, e a presença de mitoses é uma constante para
turo.
renovar a camada de células do seu epitélio anterior que
Ciência e Cultura
37
Petroucic et al.
se encontra exposto ao meio ambiente; está permanente-
capaz de elevar sua temperatura em torno de 10oC (HAM
mente sujeita a cortes, abrasões e outros tipos de lesões
et al., 1984). Tais observações não estão em consonância
e, por tratar-se do primeiro filtro de luz do olho, a córnea
com os nossos achados, pois as características das célu-
está sujeita a problemas provocados por estímulos lumi-
las da camada ganglionar, da camada nuclear interna e da
nosos (ARIAS, 1993; CALKINS e HOCHEIMER,
camada nuclear externa não apresentaram diferenças de
1980;GRAYSON, 1979).
forma ou de espessura, o que poderia indicar sinal de alte-
O aparecimento de pterígio em animais que foram
ração ( ADAM, 1991) ; não foram encontradas nas reti-
submetidos a longos tempos de exposição à luz pode ter
nas dos animais tratados áreas lesadas ou que apresen-
surgido como resposta do organismo na tentativa de fil-
tassem sinais de ruptura, degeneração ou infiltrados infla-
trar a luz ultravioleta (MIRANDA e GARCIA, 1985). A
matórios, indicando que não houve agressão grave sobre
fragmentação nuclear do epitélio corneano ou a perda de
as mesmas. Não encontramos também, quer vacuolização
coesão entre o epitélio corneano e o estroma, a
das células das camadas da retina o que é descrito em
fotoceratite, foram descritas em olhos de primatas
olhos de primatas como efeito da luz ultravioleta e da luz
(BIRDSELL et al., 1977; CALKINS e HOCHEIMER,
azul de pequeno comprimento de onda refletidas pela neve,
1980; FLANNERY e FISHER, 1979; HAM e MOON,
levando à cegueira da neve, (GLADSTONE e
1978) ou de coelhos (MATIELLO, 1987; MOSES, 1981)
TASMAN, 1978; MESSNER et al., 1978; SLINEY,
expostos à luz de um aparelho de solda, que emite vários
1983) quer degeneração macular senil que se traduz por
tipos de comprimento de ondas. Já os aparelhos
falta
fotopolimerizadores, possuem filtros bloqueadores e ain-
1991;ELLINGSON et al., 1986; MIRANDA e GARCIA,
da se encontram a uma distância relativamente segura
1985; SLINEY e WOLBORSHT, 1980).
de
padrão
de
normalidade
(ADAM,
dos olhos do profissional e do assistente e o paciente não
Como a agressão térmica sobre o olho pode ocor-
o observa em ação (ELLINGSON et al., 1986;
rer quando uma luz de baixa intensidade e de longa dura-
PARRISH et al., 1975). Estas observações são corro-
ção é potencializada por comprimentos de onda de pe-
boradas pelos nossos resultados, considerando-se a au-
queno comprimento, abaixo de 500 nm, é prudente obser-
sência de alterações histológicas na córnea quando da com-
var as diretrizes determinadas para proteção dos olhos do
paração entre os achados dos animais controle e trata-
cirurgião-dentista
dos.
ASSOCIATION, 1985), como o uso de óculos, raquetes
(AMERICAN
DENTAL
A córnea não é um bom filtro térmico e ondas de
e ponteiras que filtram a luz ultravioleta e a azul de peque-
comprimento próximo ao infravermelho podem atingir a
no comprimento de onda e, ainda, anulam a alta intensida-
íris, constituída por um tecido conjuntivo frouxo bastante
de luminosa.
vascularizado, revestida em ambas as superfícies por te-
Os filtros dos atuais aparelhos fotopolimerizadores
cido epitelial que funciona como escudo natural contra
impedem a passagem de comprimentos de onda superio-
comprimentos de onda entre 300 nm e 400 nm (MOSES,
res a 550 nm, os quais não beneficiam o processo de cura
1981; PETROUCIC et al., 2004). A íris é uma estrutura
dos materiais(AMERICAN DENTAL ASSOCIATION,
bastante resistente, capaz de permanecer ilesa, tanto quan-
1985), porém aumentam a temperatura dos tecidos, infor-
to a córnea, sob severas condições de iluminação (ADAM,
mação que reforça os nossos achados, pois, ao lado de
1991; BURTON, 1998), o que foi também observado
não termos encontrado alterações nas estruturas do olho
neste trabalho.
analisadas, muitas das alterações descritas na literatura
O aparecimento de queimaduras na retina devido
são atribuídas ao aumento da temperatura ao nível dos
ao aumento da temperatura ocular (FLANNERY e
tecidos. O aumento da temperatura levaria, no mínimo, ao
FISHER, 1979; HAM et al., 1984; MOSELEY et al.,
aumento do fluxo sangüíneo e conseqüente vaso-dilata-
1987; VAN BEST et al. , 1997) pode ocorrer quando o
ção, o que não foi por nós observado nas estruturas do
epitélio pigmentar retiniano absorver energia luminosa
olho, nem nas da pele conforme estudo realizado utilizan-
do metodologia semelhante (PETROUCIC et al., 2004).
Os resultados encontrados neste trabalho, face à
ausência de alterações das estruturas analisadas falam
favoravelmente ao contínuo e provável aumento da utilização dos aparelhos fotopolimerizadores na clínica
odontológica, em função da maneira como eles são utilizados e de como a luz atinge o olho do profissional, de
seus auxiliares e do próprio paciente.
CONCLUSÃO
Com base na metodologia empregada e nos resultados encontrados neste trabalho pôde-se concluir que a
luz emitida pelo fotopolimerizador não causou alterações
Figura 3 - Grupo 1. Animal controle: retina H-E 66X A –
Células ganglionares; B – Camada nuclear interna; C –
Camada nuclear externa
identificáveis na córnea, na íris ou na retina do olho do
coelho.
Figura 1 – Grupo 1. Animal controle: córnea H-E 66X A –
Epitélio anterior; B – Estroma: C – Epitélio posterior
Figura 4 – Grupo 2. Animal tratado: córnea 30 segundos
diariamente durante 7 dias HE 66X
Figura 2 - Grupo 1. Animal controle: íris H-E 66X A –
Superfície posterior; B – Tecido Conjuntivo: C – Superfície
anterior
Figura 5 – Grupo 2. Animal tratado: córnea 5 minutos
Ciência e Cultura
39
Petroucic et al.
Figura 6 – Grupo 2. Animal tratado: córnea 10 minutos
Figura 9 – Grupo 2. Animal tratado: íris 20 minutos diariamente durante 180 dias HE 66X
Figura 7 – Grupo 2. Animal tratado: íris 30 segundos
Figura 10 – Grupo 2. Animal tratado: retina 30 segundos
durante 7 dias HE 66X
Figura 8 – Grupo 2. Animal tratado: íris 20 minutos diariamente durante 30 dias HE 66X
Figura 11– Grupo 2. Animal tratado: retina 20 minutos
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PRODUÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS POLIINSATURADOS
POR VIA ENZIMÁTICA: REVISÃO DOS PRINCÍPIOS
TECNOLÓGICOS DO PROCESSO
Parte 1: Aspectos nutracêuticos e características da tecnologia atual
de hidrólise
PRODUCTION OF POLYUNSATURATED FATTY ACIDS BY ENZYMATIC
ROUTE: REVIEW OF THE TECHNOLOGICAL ASPECTS
Part 1: Nutraceutical aspects and characteristics of the current
hydrolysis technology
Larissa FREITAS1 , Tânia BUENO1, Victor H. PÉREZ1 , Julio C. SANTOS1 , Heizir F.de CASTRO*1
1 - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo - Rod. Itajubá-Lorena, km 74,5, 12600-970, CP 116,
Lorena-SP - E-mail: [email protected]
RESUMO
A aplicação da tecnologia enzimática em óleos e gorduras
envolvidos na produção de ácidos graxos especiais (ômega
desempenha um importante papel na substituição dos
3 e 6) para fins industriais, utilizando lipase como
processos químicos tradicionais. Entretanto, a hidrólise
biocatalisador, enfatizando os aspectos nutracêuticos e as
enzimática desses materiais, ou lipólise é um processo
rotas de obtenção desses ácidos.
ainda não bem elucidado e seu domínio tecnológico pode
permitir a produção de ácidos graxos com alto valor
agregado e baixo consumo energético. O presente trabalho
Palavras-chave: óleo vegetal, hidrólise enzimática, lipases,
tem por objetivo revisar os conceitos tecnológicos
ácidos graxos poliinsaturados.
ABSTRACT
The application of the enzymatic technology for oil and
technological concepts involved in the polyunsaturated fatty
fat modifications can be considered a useful tool to replace
acids (PUFAs) production (omega 3 and 6) using lipase
the traditional chemical processes. However, the enzymatic
as biocatalyst, given special attention to the nutraceutical
hydrolysis these materials or lipolysis is not a well elucidated
aspects and various methods to produce these fatty acids.
process and its better understating can allow producing
fatty acids with high added value and low energy
Keywords: vegetable oil, enzymatic hydrolysis, lipases,
consumption. The aim of this work was to review the
polyunsaturated fatty acids.
Ciência e Cultura
43
Freitas et al.
INTRODUÇÃO
sente trabalho descreve os aspectos tecnológicos envol-
A produção mundial anual de óleos e gorduras em
vidos no processo enzimático de obtenção destes ácidos
2000 foi da ordem de 107 milhões de toneladas e para
graxos, os quais possuem elevado valor agregado e po-
2010 está prevista uma produção de 135 milhões de tone-
dem ser obtidos a partir de substratos de fácil disponibili-
ladas, um crescimento de 21%, o que torna essa classe de
dade comercial. Serão abordadas questões referentes às
materiais importantíssima no contexto econômico inter-
aplicações nutracêuticas destes ácidos graxos, bem como
nacional (KUEN SOON, 2001). Sua maior parte destina-
limitações tecnológicas do processo de hidrólise.
se ao setor alimentício, no entanto, é crescente o interesse de obter produtos químicos de maior valor agregado a
Fontes de ácidos Graxos Poliinsaturados
partir dessas matérias químicas (CASTRO et al., 2004).
Os componentes mais expressivos dos óleos e gor-
Um dos primeiros passos para a obtenção de deri-
duras são os triglicerídeos e suas propriedades físicas de-
vados químicos de óleos vegetais é a hidrólise, que con-
pendem da estrutura e distribuição dos ácidos graxos pre-
duz a glicerol, mono e diglicerídeos e uma mistura de áci-
sentes (CLAUSS, 1996). Os óleos e gorduras naturais
dos graxos. As transformações de óleos e gorduras são
podem ser o único constituinte de um produto ou podem
predominantemente baseadas em processos químicos con-
fazer parte da mistura de diversos constituintes em um
vencionais (ROONEY e WEATHERLEY, 2001). No
composto. Existem casos, entretanto, que se torna neces-
caso da hidrólise, o processo mais utilizado é o Colgate-
sário modificar as características desses materiais, para
Emery, que opera sob temperaturas e pressões elevadas,
adequá-los a uma determinada aplicação. Portanto, esse
ocasionando reações secundárias que exigem posteriores
setor industrial, tem desenvolvido diversos processos para
operações de separação e purificação (GUNSTONE,
manipular a composição das misturas de triglicerídeos
1999; ROONEY e WEATHERLEY, 2001).
(CASTRO et al., 2004; WARD e SINGH, 2005).
A hidrólise enzimática de óleos e gorduras consti-
Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos obtidos,
tui-se numa alternativa que procura superar os inconveni-
geralmente, da hidrólise de óleos e gorduras. Estes são
entes associados aos processos químicos. Utilizando lipases
classificados em saturados, monoiinsaturados e
e promovendo a reação em condições brandas de tempe-
poliinsaturados, dependendo da presença e número de
ratura e pressão é possível obter produtos com baixo cus-
duplas ligações na cadeia dos ácidos graxos (CARVA-
to energético (GANDHI, 1997; GUNSTONE, 1999;
LHO et al., 2003).
CASTRO et al., 2004). Adicionalmente, a utilização de
Há dois grupos distintos de ácidos graxos
lipases no processamento de óleos e gorduras ultrapassa
poliinsaturados de cadeia longa: a série ômega 3 (ou n-3),
os interesses da simples hidrólise, contemplando diversas
na qual a primeira dupla ligação, a partir do grupo metil
transformações como esterificação e interesterificação
terminal, está localizada entre o terceiro e o quarto átomo
(NASCIMENTO et al., 2001; CASTRO et al., 2004). Esta
de carbono na cadeia do ácido graxo e a série ômega 6
habilidade catalítica tem sido explorada tanto para substi-
(ou n-6), na qual a primeira dupla ligação é observada
tuir processos existentes quanto para produzir uma série
entre o sexto e o sétimo átomo de carbono na cadeia do
de produtos originalmente considerados como praticamente
ácido graxo.
inviáveis de serem obtidos por via química convencional
(NASCIMENTO et al., 2001).
Os ácidos graxos podem ser sintetizados no organismo do ser humano, com exceção dos ácidos linolênico
Em vista deste grande potencial, pesquisas volta-
(ômega 3) e linoleico (ômega 6). Entretanto, estes possu-
das a esta área têm relatado a aplicação crescente de
em funções indispensáveis ao metabolismo. A partir des-
métodos enzimáticos visando a obtenção de concentra-
tes ácidos graxos são sintetizados outros ácidos
dos de ácidos graxos poliinsaturados, a partir de óleos de
(poliinsaturados) de importância fundamental para o or-
diferentes fontes, embora esta tecnologia ainda não este-
ganismo: o ácido araquidônico (formado por dessaturação
ja operando em escala industrial. Neste contexto, o pre-
e alogamento da cadeia do ácido linoleico), o ácido
PRODUÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS POLIINSATURADOS POR VIA ENZIMÁTICA:
REVISÃO DOS PRINCÍPIOS TECNOLÓGICOS DO PROCESSO
Parte 1: Aspectos nutracêuticos e características da tecnologia atual de hidrólise
eicosapentaenóico (EPA) e o ácido docosahexaenóico
até antagonizar a ação um do outro. Por exemplo, como
(DHA) - ambos formados por dessaturação e alogamento
competem entre si por determinadas enzimas, a presença
da cadeia do ácido linolênico (HORNSTRA et al., 1995;
do ômega 6 pode inibir a produção de alguns metabólitos
BROADHURST et al., 1998). O EPA é um precursor do
do ômega 3, incluindo os precursores dos eicosanóides
DHA. Assim, estes ácidos graxos são considerados es-
(LANDS, 1986). Desta forma, alterações nas proporções
senciais para o organismo e devem estar presentes na
desses ácidos na dieta podem levar a alterações profun-
dieta.
das nos processos biológicos que envolvem os eicosanóides
As fontes dos ácidos graxos ômegas 3 e 6
(prostaglandinas e tromboxanos), incluindo a inflamação
(BROADHURST et al., 1998) são:
e a coagulação do sangue. Assim, os ácidos graxos
Ômega 3:
poliinsaturados ômegas 3 e 6 influenciam nas funções bio-
- ácido linolênico: encontrado em folhas verdes e
em sementes oleaginosas, como também na semente da
linhaça, mostarda e óleo de soja.
regulatórias importantes do organismo, sendo essenciais
para a saúde humana.
Os ácidos ww-3 (ácido linolênico) e ww-6 (ácido
- ácido docosahexaenóico (DHA) e ácido
linoleico) são fundamentais na prevenção e no tratamento
eicosapentaenóico (EPA): presentes principalmente em
das doenças cardiovasculares além de outras atuações
peixes de águas frias (como a cavala, o arenque e o sal-
importantes na hipertensão arterial, diabetes, artrites e
mão). Os peixes brancos magros (como o bacalhau e o
doenças autoimunes (CARVALHO et al., 2003). Esses
linguado) contêm apenas pequenas quantidades de DHA
ácidos graxos são também empregados em terapia
e EPA (SCHMIDT e DYERBERG, 1994). O DHA apre-
farmacológica, potencializando o efeito de certas drogas
senta 22 carbonos na cadeia com seis duplas ligações (22:6,
e no crescimento e no desenvolvimento de crianças (CAR-
ômega 3) e o EPA apresenta 20 carbonos, com cinco du-
VALHO et al., 2003).
plas ligações (20:5, ômega 3).
Ômega 6:
Após a ingestão, os ácidos graxos, são absorvidos
pelas células e tecidos e podem ser dessaturados ou alon-
- ácido linoleico: encontrado em sementes oleagi-
gados a outros ácidos poliinsaturados de cadeia longa. Os
nosas (por exemplo, nozes, pistaches, amendoins, semen-
processos de alongação e dessaturação do ácido linoleico
tes de abóbora) e óleos vegetais (por exemplo, algodão,
e linolênico ocorrem nos animais e, vagarosamente, nos
milho, girassol, soja, canola). Devido a grande quantidade
homens originando diversos metabólitos, como represen-
de alimentos a base de óleos vegetais, o ácido linoleico é
tado na Figura 1 (CARVALHO et al., 2003;
muito mais prevalecente nas dietas atuais que no passa-
ZAREVÚCKA et al., 2003).
do.
- ácido araquidônico: os alimentos mais ricos são a
gema do ovo, as vísceras e a carne de animais terrestres
e também na carne dos peixes tropicais.
Aspectos Nutracêuticos dos Ácidos Graxos
Poliinsaturados
Os ácidos graxos poliinsaturados ômegas 3 e 6 podem influenciar em uma ampla variedade de funções biológicas porque são incorporados às membranas celulares,
onde são elementos lipídicos estruturais de importância,
sendo fundamentais na formação de novos tecidos, além
de serem essenciais para o crescimento e manutenção
das funções fisiológicas do organismo.
Os dois tipos não são interconversíveis e podem
Figura 1. Metabolismo de ácidos graxos essenciais
Ciência e Cultura
45
Freitas et al.
Embora os ácidos graxos poliinsaturados possam
ser sintetizados no corpo a partir da biotransformação dos
ácidos graxos essenciais por reações de alongação e
dessaturação, a ingestão direta dos metabólitos ativos tem
Óleos Vegetais como Fonte
de Ácidos Poliinsaturados
se mostrado eficiente, principalmente para gestantes, ido-
os vegetais como de soja, girassol, canola e milho (Tabela
sos, lactantes, crianças prematuras (INNIS, 2000) e para
2). Entretando, o ácido linolênico (ww-3) só é encontrado
indivíduos que apresentem insuficiência da enzima DD6-
em porcentagens superiores a 5% nos óleos de soja e
dessaturase, decorrente de carências nutricionais ou do
canola. Os EPA (ácido eicosapentaenóico, C20:5) e DHA
próprio envelhecimento (CARVALHO et al., 2003).
(ácido docosahexaenóico, C22:6) estão presentes tanto
O ácido linoleico (ww-6) é o ácido graxo
poliinsaturado mais abundante, presente em diversos óle-
O mercado mundial apresenta uma gama bastante
em óleos marinhos como os de atum, sardinha e baleia
ampla de suplementos alimentares (encapsulados) de áci-
(CARVALHO et al., 2003), como também em alguns óle-
dos graxos poliinsaturados, principalmente ww3 e ww6 e
os vegetais, em menores concentrações, sendo o óleo de
de produtos, nos quais estes ácidos são incorporados, em
soja o que apresenta a maior concentração (8,3%).
leite e derivados, fórmulas lácteas infantis, pães, ovos,
Entre os diversos óleos vegetais, o de soja pode ser
massas e sucos de frutas. A Tabela 1 apresenta uma lista
destacado pela grande abundância no Brasil. A soja é uma
parcial de empresas que estão pesquisando, desenvolven-
planta de origem oriental consumida em larga escala nos
do, manufaturando ou comercializando produtos conten-
países asiáticos, sob as mais diversas formas. Nos Esta-
do ácidos graxos essenciais (WARD e SINGH, 2005).
dos Unidos da América do Norte e no Brasil, é a principal
Em vista deste grande potencial, pesquisas voltadas a esta área têm relatado a aplicação de diferentes
fonte de matéria-prima para a extração de óleo vegetal
comestível para uso na alimentação humana.
métodos físicos, químicos e enzimáticos visando à obten-
A cultura da soja no Brasil ocupa uma posição de
ção de concentrados de ácidos graxos poliinsaturados, a
destaque, com uma previsão de produção de mais de 62
partir de óleos vegetais e marinhos.
milhões de toneladas de grãos na safra 2005/2006, o que
representará em torno de 10,1 milhões de toneladas de
óleo. A principal utilização da soja é a obtenção do óleo
Tabela 1. Listagem de algumas empresas que estão
pesquisando, desenvolvendo, manufaturando ou
comercializando produtos contendo ácidos graxos essenciais
comestível e do farelo para ração animal. Seus grãos possuem em média, 40% de proteína, sendo uma alternativa
à proteína de origem animal, pelo elevado teor nutritivo,
baixo conteúdo de gorduras e não contêm colesterol nem
lactose.
Tabela 2. Estrutura química e porcentagem de ácidos
graxos presentes em diferentes óleos vegetais
Fonte: WARD e SINGH (2005).
Fonte: SONNTAG (1979).
HIDRÓLISE DE ÓLEOS E GORDURAS
turas (100 a 280°°C) e pressões elevadas (700 psi). O
Triglicerídeos, em presença de água e catalisador,
catalisador promove uma maior solubilização dos ácidos
sofrem hidrólises reversíveis, liberando glicerol e ácidos
graxos em água e um maior contato entre os reagentes,
graxos. Os catalisadores podem ser ácidos, bases ou
em decurso da formação de emulsões na etapa inicial do
enzimas lipolíticas e a esterificação é a reação inversa à
processo de hidrólise de glicerídeos (RITTNER, 1996).
hidrólise (DIECKELMANN e HEINZ, 1988).
Na hidrólise química uma menor quantidade de cisão ocor-
Os catalisadores ácidos geralmente beneficiam as
re pela ação da água dissolvida na fase glicerídeo.
reações de esterificação, enquanto os catalisadores alcalinos formam sabões que se dissolvem rapidamente na
Tabela 3. Catalisadores químicos e inorgânicos
fase glicerídeo, incrementando a velocidade de reação,
especialmente em altas temperaturas (DIECKELMANN
e HEINZ, 1988). A hidrólise enzimática por lipases é também denominada de lipólise (FENNEMA, 1993), enquanto a hidrólise por catalisador químico é denominada hidrólise
química, cisão ou desdobramento. A cisão ou hidrólise dos
triglicerídeos é representada na Figura 2 (MARKLEY,
1960).
Normalmente o rendimento da hidrólise química é
superior a 97% e a mistura final deve ser destilada para
remover os subprodutos formados durante a reação
(RITTNER, 1996). A hidrólise química de óleos e gorduras é de caráter homogêneo e se desenvolve mediante a
Figura 2. Esquema global da hidrólise de triglicerídeos
dissolução de água nos glicerídeos presentes. A água é
mais solúvel nos ácidos graxos do que nos glicerídeos e a
solubilidade aumenta com o incremento da temperatura
A hidrólise de óleos e gorduras é uma reação de
(RITTNER, 1996).
equilíbrio e caracteriza-se por um aumento gradual na
velocidade de reação, devido ao aumento da solubilidade
da água nos glicerídeos (mono e di). Os principais fatores
que afetam esta reação são temperatura, tipo de
catalisador, teor de água no meio reacional e a concentração de glicerol liberado na fase aquosa (DIECKELMANN
e HEINZ, 1988). A reação procede em estágios, que ocorrem simultaneamente em velocidades diferentes. Nas reações de hidrólise química ou enzimática, os triglicerídeos
são convertidos para diglicerídeos e monoglicerídeos e
estes em glicerol e ácidos graxos. Todas essas reações
são reversíveis.
Na indústria oleoquímica, geralmente são utilizados
catalisadores químicos inorgânicos (Tabela 3), tempera-
MECANISMO DAS REAÇÕES DE HIDRÓLISE
O mecanismo da hidrólise dos óleos e gorduras é o
mesmo dos ésteres de ácidos graxos e depende do tipo de
catalisador, podendo ser ácidos (ácidos sulfônicos aromáticos), alcalinos (ZnO, MgO, CaO) ou enzimáticos (lipases)
(BELITZ e GROSCH, 1985).
Na hidrólise alcalina, o íon hidróxido atua como
nucleófilo e o mecanismo é de substituição nucleofílica,
conforme esquematizado na Figura 3.
Na hidrólise ácida, o mecanismo é praticamente
idêntico sendo que os prótons se ligam ao oxigênio da
carbonila e tornam a molécula vulnerável ao ataque
nucleofílico pela água (Figura 4).
Ciência e Cultura
47
Freitas et al.
zindo o gasto enérgico em comparação aos processos físico-químicos. Nesta técnica, uma solução aquosa de lipase
entra em contato com o óleo, formando uma dispersão
líquido-líquido. A produção de ácidos graxos, por cisão
enzimática compreende três etapas: preparo da enzima,
Figura 3. Esquema representativo da hidrólise alcalina
formação da emulsão e separação do ácido graxo da água.
de triglicerídeos
A produção de ácidos graxos inicialmente é muito rápida
devido a alta velocidade de formação d(RCOOH)/ dt e
diminui com a mudança cinética da reação. Os ácidos
graxos obtidos apresentam cor clara e podem ser separados da fase aquosa com uma solução ácida (RITTNER,
Figura 4. Esquema representativo da hidrólise ácida de
triglicerídeos
1996).
CONCLUSÃO
Na hidrólise enzimática a reação é catalisada por
Neste trabalho foram discutidos os principais as-
lipases (EC 3.1.1.3), que compreendem um grupo de
pectos referentes à importância do consumo de ácidos
enzimas hidrolíticas que atuam na interface orgânica –
graxos poliinsaturados na dieta humana. As característi-
aquosa, catalisando a hidrólise de ligações éster –
cas específicas da tecnologia de hidrólise atualmente em-
carboxílicas de acilgliceróis para liberar ácidos orgânicos
e glicerol, podendo a reação inversa (síntese) ocorrer em
ambientes pobres em água (JAEGER e REETZ, 1998).
A hidrólise de ésteres de triglicerídeos ocorre por
pregada no setor industrial de óleos e gorduras também
foram apresentadas. Em função das claras vantagens do
emprego da tecnologia enzimática do ponto de vista de
energético e os outros benefícios geralmente associados
ao emprego de processos biotecnológicos, como a não
clivagem seqüencial dos grupos acila no triglicerídeo (Fi-
geração de subprodutos ou resíduos tóxicos, o emprego
gura 5), de tal forma, que num dado momento, a mistura
de lipases tem despertado grande interesse como uma al-
reacional contem não somente triglicerídeos, água, glicerol
ternativa potencial para a obtenção de produtos de alto
e ácidos graxos, como também diacilgliceróis e
valor agregado, como os ácidos graxos poliinsaturados.
monoacilgliceróis (GUSTONE, 1999; CASTRO et al.,
Devida a complexa natureza do processo enzimático, in-
2004).
formações mais específicas das características bioquímicas e cinéticas de lipases de diferentes fontes, bem como
das particularidades referentes ao processo enzimático
serão fornecidas em artigo complementar, visando facilitar um melhor entendimento da hidrólise enzimática de
óleos e gorduras.
BELITZ, H. D.; GROSCH, W. Química de los alimentos.
2 nd. ed. Zaragoza: Acribia, 1985. p. 75 –131 e 153 – 154.
Figura 5. Esquema representativo da hidrólise enzimática
de triglicerídeos
A hidrólise enzimática pode ser realizada em condições amenas (20 a 40 ºC e pressão atmosférica), redu-
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Ciência e Cultura
49
PRODUÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS POLIINSATURADOS
POR VIA ENZIMÁTICA: REVISÃO DOS PRINCÍPIOS
TECNOLÓGICOS DO PROCESSO
Parte 2: Importantes aspectos da alternativa biotecnológica
PRODUCTION OF POLYUNSATURATED FATTY ACIDS BY ENZYMATIC
ROUTE: REVIEW OF THE TECHNOLOGICAL ASPECTS
Part 2: Important aspects on the biotechnological alternative
Larissa FREITAS1 , Tânia BUENO1, Victor H. PÉREZ1 , Julio C. SANTOS1 , Heizir F.de CASTRO*1
1 - Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo - Rod. Itajubá-Lorena, km 74,5, 12600-970,
CP 116, Lorena-SP E-mail: [email protected]
RESUMO
No artigo anterior foram descritos os aspectos
é complementada pela análise de alguns dos fatores que
nutracêuticos dos ácidos graxos poliinsaturados, bem como
podem afetar esta reação, com ilustração de exemplos de
as diversas rotas de obtenção desses ácidos. Neste
processos hidrolíticos catalisados por lipases a partir de
presente trabalho, são abordadas as particularidades da
lipídeos de diferentes fontes. Para fornecer uma visão geral
via biotecnológica, que apresenta claras vantagens quando
desse processo, algumas alternativas referentes à etapa
comparada ao processo químico. Devida a complexa
de separação dos ácidos graxos obtidos por hidrólise
natureza do processo enzimático, inicialmente são
enzimática são também revisadas.
fornecidas informações sobre as características das lipases
de diferentes fontes e suas propriedades bioquímicas e
cinéticas, visando facilitar um melhor entendimento da
Palavras-chave: óleo vegetal, hidrólise enzimática, lipases,
hidrólise enzimática de óleos e gorduras. Essa descrição
ácidos graxos poliinsaturados.
ABSTRACT
In the previous article, nutraceutical related aspects of
fats. This is complemented by analyzing variables that can
polyunsaturated fatty acids and various methods to produce
influence the enzymatic process giving also examples of
these fatty acids were reviewed. In the present work,
the lipase mediated hydrolytic processes from different
special emphasis is given to the biotechnological route,
lipid sources. For the overall appreciation of this process,
which has many advantageous compared to the chemical
alternatives for the separation of the fatty acids produced
process. Considering the complex features of the enzymatic
by enzymatic hydrolysis were also reviewed.
process, information regarding to the characteristics of
lipases from different sources and their biochemical and
kinetic properties is, initially, given aiming to provide tools
Keywords: vegetable oil, enzymatic hydrolysis, lipases,
to better understand the enzymatic hydrolysis of oils and
polyunsaturated fatty acids.
PARTE 2: IMPORTANTES ASPECTOS DA ALTERNATIVA BIOTECNOLÓGICA
Lipases
INTRODUÇÃO
A hidrólise de óleos e gorduras por via química apre-
A definição clássica de lipases descreve estas
senta elevado custo energético, uma vez que requer o uso
enzimas como glicerol éster hidrolases (E.C. 3.1.1.3) que
de condições drásticas de pressão e temperatura. Além
atuam sobre ligações ésteres presentes em acilgliceróis,
disso, a inespecificidade dos catalisadores metálicos em-
liberando ácidos graxos e glicerol (JAEGER e REETZ,
pregados resulta em reações secundárias, o que encare-
1998), constituindo uma classe especial de esterases. As
ce o processo global em vista da necessidade de etapas
esterases (E.C. 3.1.1.1) são enzimas largamente distribu-
de purificação mais intensivas (GUNSTONE, 1999;
ídas na natureza e sua atividade enzimática está restrita à
ROONEY e WEATHERLEY, 2001). Além disso, dentro
hidrólise de ligações ésteres em substratos solúveis em
do contexto mundial da busca de rotas ambientalmente
água.
amigáveis, é fundamental a busca por rotas de produção
A diferenciação entre lipases e esterases, entre-
as
tanto, ainda não está completamente definida. Sarda e
biotransformações. Assim, a hidrólise enzimática de óleos
Desnuelle (1958) definiram as lipases a partir de sua ca-
e gorduras catalisada por lipases tem despertado grande
racterística cinética: a propriedade de ativação na pre-
interesse de diversos pesquisadores e indústrias.
sença de substratos insolúveis em água e emulsionados,
alternativas,
entre
as
quais
destacam-se
O procedimento usual da hidrólise enzimática é re-
ou seja, na presença de uma interface lipídeo/ água. Se-
alizado em reatores agitados, contendo gordura na fase
gundo estes autores, as lipases seriam ativadas na pre-
líquida e solução aquosa da enzima. A duração global do
sença de ésteres emulsionados, enquanto as esterases não
processo é de aproximadamente 72 h, sendo alcançadas
apresentariam esta ativação, exercendo sua função
taxas de conversão variando entre 90-95% e concentra-
hidrolítica sobre substratos solúveis em água.
ções finais de glicerol na fase aquosa entre 10-20%. A
As lipases têm sido definidas, nos trabalhos mais
empresa japonesa Miyoshi Oil and Fat Co adota esse pro-
recentes, simplesmente como carboxilesterases que
cesso em escala industrial para produção de sabão, utili-
hidrolisam acilgliceróis de cadeia longa, ou seja, com ca-
zando lipase de Candida rugosa (CASTRO et al., 2004).
deia acila com mais de 10 átomos de carbono. Enzimas
Do ponto de vista comercial, a reação de hidrólise
que apresentam capacidade de apenas hidrolisar
de óleos e gorduras catalisada por lipase, é aparentemen-
acilgliceróis de cadeia menor que 10 carbonos são tidas
te menos econômica que a técnica convencional. Entre-
genericamente como esterases (JAEGER e REETZ, 1998).
tanto, considerando a possibilidade da obtenção de produ-
A diferenciação entre lipases e esterases também
tos específicos de alto valor agregado, como por exemplo,
tem sido feita pela diferença de especificidade preferen-
ácidos graxos poliinsaturados dos tipos ômega-3 e ômega-
cial dessas duas enzimas. Os substratos naturais para
6, a partir da hidrólise de óleos vegetais ou marinhos por
lipases são óleos e gorduras contendo triacilgliceróis cons-
lipases, este tipo de processo pode tornar-se viável eco-
tituídos de ácidos graxos de cadeia longa, ou seja, liga-
nomicamente (GUNSTONE, 1999; CASTRO et al., 2004,
ções ésteres tríplices, enquanto esterases atuam sobre li-
WARD e SINGH, 2005).
gações ésteres únicas, liberando ácidos graxos de baixa
No artigo anterior, foram discutidos os principais
massa molar (BROCKMAN, 1984). Deve-se enfatizar,
aspectos referentes à importância do consumo de ácidos
entretanto, que a maioria das lipases podem hidrolisar os
graxos poliinsaturados na dieta humana. As característi-
substratos de esterases, enquanto o inverso não é verda-
cas específicas da tecnologia de hidrólise atualmente em-
deiro (JAEGER e REETZ, 1998).
pregada no setor industrial de óleos e gorduras também
Um grande número de livros textos e artigos refe-
foram revisadas. No presente trabalho, em função das vanta-
rentes à produção de lipases e suas aplicações estão
gens da hidrólise enzimática, serão abordados os principais as-
disponíveis (GANDHI, 1997; FABER, 1997;
pectos relacionados com a utilização de lipases como
KAZLAUSKAS e BORNSCHEUER, 1998; SHARMA
catalisadores para obtenção de ácidos graxos poliinsaturados.
et al., 2001; CASTRO et al., 2004).
Ciência e Cultura
51
Freitas et al.
Fontes de Lipases
lipolylicum exibe atividade oposta sobre aqueles substratos.
As lipases encontram-se largamente distribuídas na
Outra importante característica da especificidade para
natureza, isto é, em animais, vegetais e microorganismos.
substrato está relacionada com a forma física do substrato,
Apresentam massa molecular entre 25-75 kDa com cer-
em solução ou emulsionada.
ca de 300 resíduos de aminoácidos. São glicoproteínas,
· Especificidade posicional: Essa propriedade é pro-
nas quais a parte glicosilada hidrofóbica circunda o sítio
porcionada pela capacidade em hidrolisar ésteres primá-
ativo. As lipases provenientes de microorganismos são as
rios e secundários, com ou sem especificidade. A
mais utilizadas industrialmente porque além de apresenta-
especificidade posicional em relação ao ácido graxo tem
rem procedimentos mais simples de isolamento a partir do
grande importância no emprego das enzimas lipolíticas na
caldo fermentativo são, geralmente, mais estáveis e com
produção de ácidos graxos livres a partir de gorduras e
propriedades bem mais diversificadas que as lipases de
óleos, nas reações de interesterificação de óleos e gordu-
outras fontes. São em sua maioria extracelulares, favore-
ras e na esterificação de ácidos graxos com álcoois.
cendo sua extração, isolamento e purificação
Algumas lipases hidrolisam preferencialmente áci-
(BROCKMAN, 1984). As lipases microbianas podem ser
dos graxos esterificados nos carbonos 1 ou 3 do glicerol,
produzidas por leveduras dos gêneros Candida e Torulopsis
liberando ácidos graxos e 1, 2 (2,3) – DG e 2 – MG. Os
(BENZONAN e ESPOSITO, 1971), pelos fungos
1,2 (2,3) – DG e 1 (3) MG podem sofrer migração acila
filamentosos Rhizopus, Geotrichum (IWAI et al., 1975) e
espontânea convertendo-se em 1-3-DG e 1(3)-MG, os
Humicola (IBRAIM et al., 1987) e pelas bactérias do gê-
quais são substratos para as lipases. Assim, incubações
nero Pseudomonas (SUGIURA et al., 1977) e
por tempos prolongados, podem levar a uma completa
Staphylococcus (ALFORD et al., 1964). De origem ani-
hidrólise do TG (BROCKERHOFF e JENSEN, 1974). A
mal as mais utilizadas são as lipases de pâncreas de por-
especificidade posicional 1,3 é observada nas lipases pro-
co. As de origem vegetal são extraídas da soja, do centeio
duzidas por Aspergillus niger e Rhizopus delemar,
e do algodão (FABER, 1997).
Pseudomonas fragi, Humicola lanuginosa e lipase pancreática (BROCKERHOFF e JENSEN, 1974).
Especificidade das Lipases
· Enzimas não específicas: Existem lipases que não
A literatura relata que a especificidade das lipases
apresentam especificidade e todos os ácidos graxos, in-
é controlada pelas propriedades moleculares da enzima,
dependentemente da posição no glicerol, são hidrolisados
estrutura do substrato e por fatores que afetam a ligação
em concentrações equimolares. São incluídas as lipases
enzima-substrato (JENSEN et al., 1983), como a seguir
do Geotrichum candidum, Candida cylindracea,
descrito:
Staphylocococcus aureus e Pseudomonas fluorescens
· Especificidade para substrato: Essa característi-
(MACRAE e HAMMOND, 1985).
ca se refere a diferentes velocidades de reação apresentadas por uma mesma lipase sobre triglicerídeos,
Propriedades Bioquímicas
diglicerídeos e monoglicerídeos, contendo ácidos graxos
A maioria das lipases apresenta uma faixa ótima
de cadeia longa ou curta. A lipase pancreática apresenta
de atividade e estabilidade entre pH 6,0 e 8,0 e tempera-
maior taxa de hidrólise sobre o triglicerídeo (TG) e a ativi-
tura ótima para atividade máxima entre 40 e 60 °C (Tabe-
dade hidrolítica vai decrescendo na ordem dos substratos
la 1). Estas propriedades, entretanto, podem variar signi-
1,2 (2,3) diglicerídeo (DG), 1,3 – DG e 1 (3) monoglicerídeo
ficativamente, dependendo da origem, ou mesmo entre
(MG) (BROCKERHOFF e JENSEN, 1974). O apareci-
isoformas produzidas por um mesmo microrganismo. Es-
mento de 1,3 DG e 1 (3) MG é dado pela migração espon-
tas variações também dependem do método e do substrato
tânea do grupo acila. KHAN et al. (1967), relatam que a
utilizados e das condições do ensaio, como pH e tempera-
lipase do leite apresenta maior atividade sobre a tributirina
tura, tornando difícil a comparação apenas com os dados
do que a trioleína, ao passo que a lipase do Achromobacer
disponíveis na literatura ou fornecidos pelos fabricantes.
Baseando-se nesta equação pode-se expressar
Tabela 1. Propriedades bioquímicas de lipases
de diferentes fontes
graficamente, e representar o efeito da concentração de
substrato sobre a velocidade de reação enzimática. O km
de um substrato para uma enzima específica é
característico, e fornece um parâmetro de especificidade
deste substrato em relação à enzima. Quanto menor o km,
maior a especificidade, e vice-versa.
Vários mecanismos têm sido propostos para
reações de hidrólise catalisadas por lipases. O modelo
cinético mais simples é baseado no clássico mecanismo
de Michaelis-Menten aplicado a sistemas emulsificados
óleo/ água (GAN et al., 2000; MALCATA et al., 1990).
Fontes: KAZLAUSKAS e BORNSCHEUER (1998);
IWAI e TSUJISAKA (1984)
Entretanto, resultados de pesquisas recentes sobre lipases,
têm mostrado que é necessário ter prudência na
extrapolação de algumas características cinéticas e
estruturais observadas para todas as lipases em geral. As
Propriedades Cinéticas
A velocidade de uma reação enzimática depende
atividades catalíticas de muitas enzimas lipolíticas medida
das concentrações da enzima e do substrato. A catálise
na síntese de ésteres carboxílicos, os quais são parcialmente
enzimática baseada no estudo clássico de Michaelis-
solúveis em água, apresentam diferentes perfis cinéticos,
Menten é entendida como a análise quantitativa do efeito
conforme pode ser observado na Figura 1.
de cada um dos fatores que influenciam a atividade
Benzonan e Desnuell (1968) compararam as
enzimática, e avaliada por meio do aumento ou redução
velocidades de lipólise de emulsões mais densas e menos
da velocidade da reação catalisada. A atividade da enzima,
densas e verificaram que as constantes de Michaelis-
portanto a cinética enzimática é determinada pela con-
Menten diferem e não se relacionavam diretamente com
centração da enzima, concentração de substrato e sua
as proporções massas/ volume do substrato. No entanto,
disponibilidade, concentração de co-fatores, concentração
quando a concentração do substrato foi expressa em área/
e tipo de inibidores (quando presentes), e ainda pH e tem-
volume, as curvas de Lineweaver-Burk para as diferentes
peratura.
emulsões do mesmo substrato coincidiram, e um simples
A Equação 1 de Michaelis-Menten propõe o modelo acima citado, como modelo de reação enzimática para
apenas um substrato. A partir deste modelo, foi deduzida
uma equação, que permite demonstrar como a velocidade
de uma reação varia com a concentração do substrato
(BAILEY e OLLIS, 1986).
valor de km foi obtido independente do grau de dispersão
do substrato.
A importância da determinação de um k m
interfacial tendo como dimensões área/ volume ao invés
de massa/ volume foi, por outro lado, questionada por Gan
et al., (2000), argumentando que a orientação da molécula
éster na interface óleo/ água e a especificidade da enzima
(1)
para o substrato são os fatores principais na determinação
da velocidade de hidrólise. Isto torna claro para ambos os
em que: km = constante de afinidade de MichaelisMenten;
Vmax = velocidade máxima da reação;
[S] = substrato.
argumentos que o valor interfacial de k m não tem
significado se a interface lipídeo/ água comportar-se como
uma superfície não específica. Essa situação é muito mais
complexa se for considerado que a quantidade de enzima
lipolitíca adsorvida varia com as diferentes interfaces
Ciência e Cultura
53
Freitas et al.
lipídeo/ água.
Complicações adicionais podem ocorrer a partir da mudança da área interfacial durante o curso da reação
lipolítica, devido, por exemplo, à formação de ácidos graxos
livres. Consequentemente, as características físico-químicas do sistema emulsificado variam em função do tempo,
resultando numa mudança da disponibilidade da interface
pela enzima e de novos substratos. Devido a estas complexidades mencionadas, a verdadeira cinética da lipase
num sistema bifásico dinâmico ainda não está completamente entendida.
Os trabalhos pioneiros de hidrólise enzimática iniciaram-se com Bottino et al. (1967), que demonstraram que
os componentes dos ácidos eicosapentaenóico (EPA) e
docosaexaenóico (DHA) presentes em óleo de baleia resistiam à ação hidrolítica por lipase pancreática, resultando acilgliceróis parciais com níveis aumentados em ácidos graxos poliinsaturados (AGPI). Considerando que, em
sua maioria, os AGPI dos óleos de peixe e outros óleos
vegetais estão localizados na posição sn-2 do triacilglicerol
(STAUFFERT, 2000) os acilgliceróis resultantes da
hidrólise parcial por lipases com especificidade posicional
sn-1 e sn-3 perdem os ácidos saturados e monoinsaturados
normalmente presentes nestas posições, resultando em um
aumento no conteúdo de AGPI e permitindo, por exemplo, a obtenção de sn-2 eicosapentaenoil glicerol e sn-2
docosaexaenoil glicerol após hidrólise com a lipase obtida
de Mucor miehei (CARVALHO et al., 2003).
Na hidrólise enzimática de óleos e gorduras são
mencionadas diversas lipases como catalisador, como por
exemplo, Aspergillus niger, Candida rugosa, Rhizopus
arrhizus, Pseudomas sp. e lipase pancreática, sendo mais
aconselhável utilizar enzimas não específicas como
Figura 1. Velocidade de reação de hidrólise (V) em função da concentração do substrato (S) parcialmente solúvel em água. Linhas verticais representam a solubilidade
máxima ou concentração miscelar crítica do substrato
(éster) usado. Esses perfis observados para diferentes
lipases foram baseados em resultados publicados (Adaptado de RANSAC et al., 1995)
Candida rugosa, porque hidrolisam as três posições do
triglicerídeo (MUKHERJEE, 1995). As lipases com
especificidade para as posições 1 e 3 convertem
triacilgliceróis em diacilgliceróis 1,2 (2,3) e ácidos graxos.
Os intermediários na posição 2 produzem, por migração
do grupo acila, diglicerídeos e monoglicerídeos 1 ou 3. A
Tabela 2. Parâmetros cinéticos da lipase de Candida
rugosa em diferentes substratos
migração do grupo acila ocorre devido à instabilidade química dos diglicerídeos (1,2) e (2,3) e um prolongado período de hidrólise leva ao acúmulo de glicerol e ácidos graxos
com desaparecimento dos intermediários.A atuação da
lipase inespecífica de Candida rugosa chegou a triplicar a
concentração original de DHA após 60% de hidrólise do
óleo de peixe. Isso foi atribuído à hidrólise preferencial de
alguns ácidos saturados e poliinsaturados à possível “discriminação” desta enzima em relação ao DHA, baseado
na especificidade quanto ao tipo de ácido graxo pela
Hidrólise Enzimática de Óleos e Gorduras
enzima (CARVALHO et al., 2003), ou, conforme descri-
Na Tabela 3 estão sumarizadas algumas pesquisas
to posteriormente, à especificidade da molécula inteira de
efetuadas nos últimos dez anos que demonstram o grande
TG que contenha o DHA. Esta lipase mostrou-se mais
interesse na obtenção dos ácidos graxos saturados e
eficiente no enriquecimento de DHA do óleo de atum
poliinsaturados a partir de óleos e gorduras.
quando comparada com outras lipases inespecíficas obti-
das de Aspergillus niger, Chromobacterium viscosum,
1,3 específica). Níveis superiores em AGPI ww3 a partir
Pseudomas sp. e com lipase de Geotrichum candidum
de óleo marinho foram também obtidos utilizando lipase
(específica de ácido graxo) e de Rhizopus delemar (sn-
de Candida rugosa na forma imobilizada (RICE et al., 1999).
Tabela 3. Exemplos de processos de hidrólise enzimática de lipídeos
Outros AGPI importantes como linolênico e o áci-
Rahmatullah et al. (1994), relataram posteriormente que
do araquidônico, têm recebido considerável atenção. Hills
lipase de Candida rugosa também se mostrou eficiente
et al. (1990), efetuaram uma série de estudos visando
para o enriquecimento de ácido linolênico após hidrólise
concentrar o ácido linolênico a partir de óleos vegetais.
parcial do óleo de semente de prímula (Oenothera biennis
Os autores descreveram a hidrólise de óleo de prímula
L) e borragem (Barogo officinallis L).
(Oenothera biennis L. contendo 9,5% de ácido linolênico)
catalisada por lipase vegetal (Brassica napus L.). Nas fra-
Fatores que Interferem no Processo de Hidrólise
Enzimática
ções MG e DG, o conteúdo de ácido linolênico resultante
Em geral, as lipases requerem uma ativação
foi de 45 e 28%, respectivamente, demonstrando a resis-
interfacial para sua total atividade catalítica, mecanismo
tência do ácido linolênico à atuação enzimática. Syed
este, originalmente estabelecido por Sarda e Desnuelle
Ciência e Cultura
55
Freitas et al.
(1958). Várias hipóteses têm sido propostas para explicar
de. Para concentrações superiores a 7 mM a velocidade
a ativação nas interfaces, incluindo: i) uma mudança
da reação decresce. É possível que o NaCl promova a
conformacional induzida interfacialmente gerando uma
ionização do ácido graxo em pH alcalino. Outras lipases
enzima mais ativa (isso é explicado pelo fato de que nos
como a do pâncreas bovino, não mostram essa necessi-
sítios ativos de adsorsão na interface, a lipase assume uma
dade (SHAHANI, 1975).
nova conformação espacial); ii) uma maior concentração
Com relação à influência dos íons cálcio, nos tra-
do substrato local; iii) uma orientação mais favorável do
balhos pioneiros de Benzonan e Desnuell (1968), relativos
substrato; iv) um menor grau de hidratação do substrato,
a hidrólise enzimática de óleos, já se estudava o efeito de
tendo em vista que a hidratação das moléculas de lipídeos
íons sobre a velocidade de reação. Em pesquisas posteri-
representa uma proteção às ligações ésteres.
ores alguns aspectos importantes sobre esse tema foram
A existência de uma interface (independente de
elucidados, comprovando a importância do papel de íons
sua natureza) é crítica, mesmo em presença de solventes
como o cálcio sobre a atuação no centro catalítico de al-
hidrofóbicos existe uma pequena quantidade de água ao
guns tipos de lipases (WANG et al., 1988). O íon cálcio
redor da estrutura da enzima e essa camada de hidratação
pode estimular a catálise hidrolítica por lipases pelos se-
no sítio ativo fornece a interface necessária local para a
guintes mecanismos: i) pela ativação da lipase por meio
ativação da lipase. É importante ressaltar que, a atividade
da alteração da conformação da enzima; ii) pelo aumento
catalítica das lipases é sensivelmente reduzida na ausên-
da adsorsão da lipase na interface óleo/ água; iii) pela
cia de uma interface, o que é evidenciado pela baixa con-
remoção de ácidos graxos da interface óleo/ água de tal
versão das hidrólises de ésteres solúveis em água pelas
forma que a lipase pode agir em outras moléculas de água.
lipases. Portanto, uma das principais dificuldades na com-
Entretanto, dados descritos na literatura são contraditóri-
preensão do mecanismo da lipólise é devido ao fato da
os. Enquanto alguns trabalhos descrevem o íon cálcio como
atividade das lipases depender fortemente de como os
agente estimulante, outros relatam sua ação inibitória. Essa
substratos lipofílicos são apresentados à enzima, isto é,
inconsistência pode resultar das diferentes condições tes-
das propriedades físicas da emulsão que é necessário es-
tadas como pH e teor de cálcio, principalmente quando
tabelecer (BROCKMAN, 1984).
goma arábica é usada como agente tensoativo (cálcio é
Diferentes parâmetros podem influenciar o desem-
um possível contaminante de algumas preparações co-
penho da hidrólise de óleos e gorduras e, consequentemente
merciais de goma arábica). Para concentrações de íons
diversas técnicas têm sido utilizadas para aumentar a taxa
cálcio entre 0 e 5 mM, o efeito estimulante do íon cálcio
de hidrólise de óleos e gorduras usando lipases como
foi mais significativo para reações conduzidas em pH 7
catalisadores. Alguns aspectos estudados são (BUEHLER
quando comparadas com reações realizadas em pH 5
e WANDREY, 1987): i) Relação fase aquosa/ fase oleo-
(WANG et al., 1988).
sa; ii) Eventual ação inibitória dos produtos formados; iii)
O tipo de triglicerídeo também pode interferir na
Efeito dos íons cálcio e sódio na velocidade de reação; iv)
atividade de uma preparação de lipase, de acordo com
Influência do tipo de agente emulsificante na cinética do
sua especificidade e definido por Jensen et al. (1983), como
processo e; v) Efeito da agitação na velocidade de rea-
uma diferença comparativa nas velocidades de catálises
ção.
de certas reações. Por exemplo, se um substrato contém
Os sais exercem uma influência na atividade
três diferentes ácidos graxos A, B e C, eles podem ser
enzimática das lipases, podendo aumentar ou reduzir a
hidrolisados em três diferentes velocidades. O
sua ação hidrolítica. Dependendo da fonte de lipase, exis-
monitoramento da velocidade de aparecimento de A, B e
tem diferenças na atuação dos íons Ca2+, Na+, Cl- e sais
C, permite determinar a velocidade aparente de A, B e C,
biliares na atividade enzimática. No caso da lipase de pân-
tendo como vantagem verificar a habilidade da enzima
creas de porco, o NaCl parece ser essencial em concen-
em discriminar entre os diferentes ácidos graxos. Se A é
trações de 7 mM, na qual mostra um máximo de ativida-
hidrolisado mais rápido do que B, e B é hidrolisado mais
rápido do que C, então o produto da reação de hidrólise
graus de insaturação, podem ser completamente separa-
será uma mistura de fração de ácidos graxos, contendo
das e quantificadas (FOWLIS, 1995).
principalmente A e B, uma quantidade mínima de C e uma
fração de glicerídeos enriquecido em C. Um destes ácidos pode ser separado em duas frações com o objetivo de
produzir o ácido graxo C, quando este for de interesse.
CONCLUSÃO
Idealmente sistemas catalíticos com lipase devem
ser tratados caso a caso e generalizações devem ser praticadas com cautela. Os maiores obstáculos na competi-
Separação dos Produtos obtidos por Hidrólise
ção deste processo com a prática corrente da rota quími-
Os ácidos graxos obtidos por hidrólise, geralmen-
ca são: o alto custo dos biocatalisadores e sua baixa esta-
te podem ser submetidos a processos físicos de separa-
bilidade operacional. Entretanto, diversas formas de me-
ção por destilação simples ou fracionada, solidificação e
lhoramentos desta eficiência e redução dos custos
prensagem, cristalização fracionada direta ou em solventes
operacionais estão sendo pesquisadas. O custo energético
(SONNTAG, 1984; HARALDSSON, 1991).
está aumentado; o que aumentará o custo dos processos
Os ácidos graxos purificados podem ainda ser
químicos existentes, os quais exigem altas temperaturas
submetidos a vários processos de transformação química
operacionais. As vantagens do uso de enzimas associado
como hidrogenação, esterificação, etoxilação, sulfatação,
ao sucesso de trabalhos de pesquisa assegurarão um bri-
sulfonação, oxidação e condensação (MEFFERT, 1984;
lhante futuro para aplicação da lipase.
MARKLEY, 1960). O glicerol recuperado pode ser utili-
Neste contexto, neste trabalho foram discutidas
zado na indústria de cosméticos, fumo, adesivos,
questões relevantes que podem afetar o processo de ob-
emulsificantes e na fabricação de resinas.
tenção de ácidos graxos poliinsaturados a partir da hidrólise
Em escala de laboratório a separação dos produ-
de óleos vegetais usando lipases, tais como: aplicações e
tos da hidrólise, geralmente é efetuada por adição de
mecanismo de reação de forma geral. Especial ênfase foi
solventes polares como clorofórmio ou diclometano. Na
dada as características das lipases, tendo em vista seu
fase aquosa encontram-se o glicerol, os diglicerídeos e
complexo mecanismo de atuação. Embora as lipases per-
monoglicerídeos, enquanto na fase orgânica os ácidos
tençam ao grupo de enzimas de maior aplicação industri-
graxos. A quantificação dessas frações pode ser efetua-
al, o enriquecimento de ácidos graxos essenciais é ainda
da por cromatografia de fase gasosa.
um procedimento pouco elucidado. Desta forma, um me-
Cromatografia de fase gasosa separa os compo-
lhor entendimento do processo de obtenção de ácidos
nentes voláteis de uma mistura, de acordo com suas ten-
graxos poliinsaturados por via enzimática constitui a mai-
dências relativas entre adsorver-se no material inerte da
or contribuição deste trabalho.
coluna cromatográfica e a volatilizar-se e mover-se através da coluna, carregados por um gás inerte. Alguns
glicerídeos são naturalmente voláteis, porém a maioria deve
ser transformada em um derivado mais volátil. Para a
análise e determinação dos ácidos graxos, por exemplo,
ALFORD, J. A.; SUGGS, F. G.; PIERCE, D. A. Activity
of microbial lipases on natural fats and synthetic
triglycerides. Journal of Lipid Research, v.5, n. 3, p. 390,
1964.
estes devem ser inicialmente convertidos a ésteres
metílicos e em seguida injetados em coluna cromatográfica
apropriada (HARTMAN e LAGO, 1973). Os ésteres de
ácidos graxos mais solúveis no material da coluna dissolvem-se nesse material e aqueles menos solúveis são car-
AL-ZUHAIR, S.; RAMACHANDRAN, K. B.; HASAN,
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hydrolysis of oil by lipase. Chemical Engineering Journal,
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LINGUAGEM E VERDADE NO DIREITO
LANGUAGE AND TRUTH IN THE LAW
André DEL NEGRI1
1- Universidade de Uberaba - Av. Santa Beatriz nº 1750- Residencial Shopping, Ed. Trinidad Aptº. 303- Santa Maria, CEP- 38050000Uberaba-MG.
“Os cientistas tentam eliminar suas teorias falsas, tentam deixar que elas morram em lugar deles.
O crente, seja animal ou homem, perece com suas crenças falsas”.
KARL POPPER (1999)
RESUMO
O Direito, não raro, é revestido de marcos pressu-
irrespondido o esclarecimento científico. Daí a neces-
postos de verdade e a textualidade jurídica brasileira
sidade de desatrelamento do Direito de conotações
torna-se uma linguagem de dominação. Com assento
retóricas.
nessas premissas, o estudo dogmático deixa
Palavras-chave: Retórica, Verdade, Direito
ABSTRACT
The Law, not rare, is coated with estimated landmarks
explanation. Then the need to dissociate the Law of
of truth and the Brazilian legal text becomes a
rhetorical connotations.
dominance language. With seat in those premises,
the dogmatic study it does not answer the scientific
Keywords: Rhetoric, Truth, Law
Ciência e Cultura
61
Negri
INTRODUÇÃO
2002). Toda afirmação como “o trabalho dignifica o homem” não pode ser compreendida do ponto de vista de
A BUSCA PELA VERDADE
uma única afirmação de um locutor; ela também não pode
E A CRISE DE RESPOSTAS
ser compreendida por meio de duas afirmações, nem de
Difícil é lidar com donos da verdade. Não há dúvi-
duas mil.
da de que todos nós nos apoiamos em algumas certezas e
O exemplo mais famoso para ilustrar esse ponto
temos opinião formada sobre determinados assuntos; é
está relacionado aos cisnes de KARL POPPER. Durante mi-
inevitável e necessário. Vivemos num mundo que cons-
lhares de anos, antes do descobrimento da Austrália, to-
truímos a partir de nossas experiências e conhecimentos.
dos os cisnes que qualquer ocidental havia visto eram bran-
Há aqueles que não chegam a formular claramente para
cos; e todo ocidental partia do pressuposto de que todos
si o que conhecem e sabem, mas há outros que, ao con-
os cines eram brancos. Entretanto, quando europeus des-
trário, têm opiniões formadas sobre tudo ou quase tudo.
cobriram a Austrália, depararam pela primeira vez com
Até aí nada de mais; o problema é quando algumas pes-
cines negros. Ora, eles poderiam ter reagido à situação
soas se convencem de que suas opiniões são as únicas
dizendo que, como aquelas aves eram negras, não poderi-
verdadeiras e, portanto, incontestáveis.
am ser cisnes, mas alguma espécie diferente de ave. Em
No início do século 20, pouco mais de cem anos,
vez disso, eles aceitaram que essas aves eram de fato
ALBERT EINSTEIN (1879-1955), mudou o modo de entender
cines e que a afirmação “todos os cisnes são brancos”
o Universo com novas idéias sobre espaço e tempo. Pri-
era falsa (MAGEE, 2001).
meiro publicou a teoria restrita e depois a teoria da relati-
De qualquer maneira, toda essa introdução, com
vidade. Assim, segundo sua teoria, a única coisa que não
fundamento na física, serve para trabalharmos um papel
é relativa é a velocidade da luz: 300 mil quilômetros por
transformador que é a promoção da ciência e da pesquisa
segundo. E=MC², portanto, foi a fórmula que passou a ser
e os bons reflexos que isso acarreta sobre o destino de
utilizada para entender a estrutura do átomo e o funciona-
uma geração de pessoas. Em nome do resgate da ciência
mento das estrelas. Quando do seu surgimento, houve
é necessário ampliar o acesso ao conhecimento, que, ali-
um grande impacto. Muitos pensavam que o funciona-
ás, é um objetivo das Universidades. Para garantir o acerto
mento do Universo já fora explicado por fórmulas mate-
dessa proposta, tem-se que trilhar os rumos da pesquisa
máticas criadas por físicos como ISAAC NEWTON (1642-
com critérios nítidos de qualidade sob orientação de pen-
1727).
sadores envolvidos cientificamente. Esses são os elementos
Isso não significa que a teoria de EINSTEIN está,
necessários em qualquer Universidade moderna para atin-
portanto, comprovada como “verdadeira”, mas, sim, que
gir níveis de excelência. Logo, se Universidade é um local
ela se demonstrava mais próxima da verdade do que a de
de formação de pensamentos culturais, científicos e filo-
NEWTON (MAGEE, 2001). A teoria da relatividade conti-
sóficos, esse lugar passa a ser um espaço para debater
nua corrigível, ou seja, passível de ser substituída por uma
temas ainda não bem resolvidos e o papel do professor,
melhor.
com o sentido do esclarecimento do conhecimento, deve
Para a pessoa “comum” (fora da órbita científica),
ser o de despertar completamente para uma nova realida-
a verdade pode não ser problema, pois considera como
de. Caso isso não ocorra, o professor não estará ensinan-
verdadeiro aquilo que está de acordo com a realidade que
do, mas apenas repetindo. Daí concluirmos que alguma
o circunda, isto é, “de uma descrição que se ajusta aos
coisa está errada.
fatos” (POPPER, 1999). Entretanto, quem se dispõe a
abordar de forma filosófica e científica a questão da ver-
JUSTIÇA: UMA BALANÇA DESBALANCEADA
dade perceberá que as coisas não são tão simples assim.
No início do texto, lembrei da dificuldade de lidar
Toda vez que tentamos anular o óbvio, vem que o óbvio
com donos da verdade, mas o problema se agrava quando
não é nada óbvio, mas, sim, um imenso problema (FORT,
o “dono da verdade” tem carisma (WEBER, 1994) ou se
encontra em posição autorizada pela lei para decidir algo.
mens livres o direito de serem julgados por seus pares, e
Dependendo das circunstâncias ele pode empolgar mi-
não pelo rei. No seu alicerce, está o princípio de que a
lhões de pessoas e se tornar, vamos dizer, um “führer”
“justiça” é um patrimônio comum, um pássaro flutuante
(talvez, até um juiz-führer).
que sustenta a todos, ricos e pobres, intelectuais ou não.
Ferreira Gullar, certa vez disse que as pessoas ne-
Em conseqüência, “este tipo de filosofia da crença não
cessitam da verdade e, se surge alguém dizendo as ver-
pode explicar (e nem mesmo tenta explicar) o fenômeno
dades que elas querem ouvir, adotam-no como líder ou
decisivo de que os cientistas criticam suas teorias e assim
profeta e passam a pensar e agir conforme o que ele diga.
as matam.” (POPPER, 1999)
HITLER foi um exemplo quase inacreditável de um líder
carismático que levou uma nação inteira ao estado de hip-
A RETÓRICA NA LINGUAGEM JURÍDICA
nose e seus asseclas à prática de crimes estarrecedores.
Como instituição social, a linguagem é a base para
Assim, lembra Gullar que “A loucura torna-se lógica quan-
outras instituições humanas, para as religiões, para as nor-
do a verdade torna-se indiscutível”. Foi o que aconteceu
mas jurídicas das sociedades, para a Ciência. A lingua-
com a inquisição. Foi também em nome do bem que os
gem permite a socialização dos conteúdos de reflexão e,
fanáticos seguidores de POL POT levaram à morte milhões
sem ela, não há como considerar criticamente uma idéia.
de seus “irmãos” cheios de “certeza”, assim como os co-
É por meio da linguagem que podemos “olhar para nos-
munistas do Kremlin Vermelho. No mundo inteiro, perce-
sas idéias como se fossem objetos externos, como se per-
bemos que a criatividade humana ainda não conseguiu
tencessem ao mundo que nos é exterior, o qual dividimos
criar melhor forma de gerir uma nação e um povo. Essa,
com os outros.” (NEIVA, 1999)
ainda é a regra. Daí, interessante reproduzir o mal-estar
na civilização de Freud (FREUD, 1997).
As linguagens humanas compartilham com as linguagens animais as duas funções inferiores da linguagem:
Aos messias e seus seguidores, prefiro os homens
a auto-expressão (sintomática do estado de algum orga-
tolerantes, para quem as verdades são provisórias, fruto
nismo) e a sinalizadora (sinalização ou sintoma que não
mais do consenso do que de certezas inquestionáveis. As
libera uma resposta em outro organismo). Mas, a lingua-
hábeis declarações de alguns formadores de opinião que
gem humana tem muitas outras funções. Pelo menos duas
buscam em símbolos o efeito útil de organizar o debate
funções superiores: a função descritiva (descrição que se
em torno do tema da “justiça” é um assunto sério. Esse
ajusta aos fatos) e a argumentativa, isto é, argumentos
símbolo, por ora, no sentido pensado aqui, neste texto, é
críticos acerca das descrições (POPPER, 1999). As duas
ideológico, demagógico e inútil. Mas ainda daria, num es-
sempre estão presentes. Sem a linguagem descritiva não
forço de auto-engano, para dizer que alguns “donos da
pode haver discussão crítica. Esse raciocínio de POPPER
verdade” não querem ser criticados por acreditarem nela
mostra a futilidade de todas as teorias da linguagem hu-
ou no seu imaginário e utilizam-se do “clamor popular”.
mana que se focalizam em expressões corporais. (WEIL
Por isso, a importância do estudo da linguagem e verdade
e TOMPAKOV, 2005)
no Direito.
Somente com “a função argumentativa da lingua-
O judiciário, porém, para a maioria das pessoas que
gem, torna-se a crítica o instrumento principal de maior
o procura, tem ar de seita misteriosa pelas becas e togas.
crescimento” (POPPER, 1999). Portanto, “a linguagem,
O obsoleto julgamento pelo tribunal do júri, é uma fonte de
a formulação de problemas, a emersão de novas situa-
ritos. As estátuas imortalizadas só faltam falar. A carica-
ções de problemas, de teorias concorrentes, de crítica
tura é reforçada até pelo latinório. O judiciário precisa
mútua por meio de argumentação, tudo isso são meios
sair de sua letargia quase medieval, de seu patriarcalismo
indispensáveis do crescimento científico” (POPPER,
e parar de se comportar como burocracia. O tribunal do
1999). Neste caso, estaremos no chamado terceiro mun-
júri procede, nas sociedades ocidentais, desde a Magna
do objetivo (teorias, problemas e argumentos objetivos).
Carta, que, na Inglaterra do século 13, conferiu aos ho-
A importância aqui é a preferência crítica e não a crença,
Ciência e Cultura
63
Negri
pois “o conhecimento com uma certa espécie de crença
em sanção penal por ocultá-la. No artigo 131, também do
(crença justificável, tal como a crença baseada na per-
CPC, a redação assegura que “o juiz apreciará livremen-
cepção). Em conseqüência, este tipo de filosofia da cren-
te a prova, atendendo aos fatos e circunstâncias constan-
ça não pode explicar (e nem mesmo tenta explicar) o fe-
tes dos autos, ainda que não alegados pelas partes.”
nômeno decisivo de que os cientistas criticam suas teorias e assim as matam”.
Na Lei 9.099/95, o artigo 5°, reitera que cabe ao
juiz dirigir o processo com liberdade para determinar as
1
No entanto, a retórica , essa arte da sedução na
provas a serem produzidas, para apreciá-las e para dar
linguagem, pouco ou nada explica. O fato é que a retórica
especial valor às regras de experiência comum ou técni-
é o discurso a partir da tópica, lugar-comum, (FERRAZ,
ca, e, logo em seguida, o art. 6°, diz: “O juiz adotará em
1994). Com ela engana-se o povo, que nunca sabe de
cada caso a decisão que reputar mais justa e equânime,
nada do que ocorre a sua volta e compra a tese de alguns
atendendo aos fins sociais da lei e às exigências do bem
juristas de que o judiciário é a própria justiça ou que o
comum”.
judiciário implementa a “paz social”. Depois há a desilu-
Percebe-se, portanto, que a linguagem, no Direito,
são por parte das pessoas de que a justiça, no plano terre-
é de uma ancienidade intolerável. Ainda está muito
no, não existe ou é paupérrima, fruto de um cretinismo
sacralizada. Daí, a necessidade de, na modernidade,
irreversível ou uma imensa mentira. Quem trabalha com
desacralizarmos o Direito pela ciência. Se um docente,
o discurso científico compreende essa angústia. O pro-
por exemplo, não comprometido com a pesquisa científi-
blema é que a linguagem jurídica trabalha com tópica (mar-
ca, entra em sala de aula utilizando-se da tópica e, em um
co pressuposto de verdade) . Com ela a famosa frase
primeiro confronto de idéias com seus interlocutores, res-
posta na entrada do campo de extermínio nazista de
ponde que os “incomodados se retirem”, ele encerra o
Aushiwstz, em 1942, de que “o trabalho liberta” (arbeit
discurso do conhecimento. Veja que é por meio da
macht frei) não foi nem de perto o que imaginávamos. O
dialogicidade, que tem fundamento no contraditório, e,
fato é que essa mentira (tópica) é utilizada sem o menor
portanto na ampla discussão, que teremos o engrandeci-
parentesco com a realidade.
mento das idéias.
É conversa freqüente entre muitos que “a voz do
É muito comum ler que no sistema de produção de
povo é a voz de Deus”, que a“guerra traz a paz”, que “os
provas brasileiro (art. 155 do CPP) há o princípio da ver-
incomodados se retirem” ou “política e religião não se
dade real, “pois somente assim se pode dar solução justa
discute”, “democracia é o governo da maioria”, “fumus
e exata ao pedido contido na acusação” (MOSSIN, 1998).
boni iuris”, ou o “da mihi factum dabo tibi ius”. Viramos,
Será que a linguagem jurídica está impregnada de conteú-
mexemos e caímos na tópica. Não podemos desperdiçar
dos que obscurecem o entendimento do Direito? Se a res-
dessa maneira a grande potencialidade de esclarecimento
posta for sim, pode-se supor que essa evidente
que a pesquisa científica traz à tona (POPPER, 1975).
supervalorização da “verdade” e da “justiça” precisa tirar
Tópica é diferente de discurso, pois, o discurso, segundo a
a teima. Aliás, o mesmo se aproveita para o princípio da
teoria habermasianas (HABERMAS, 1997), só é possí-
persuasão racional do juiz, o qual, segundo alguns autores,
vel quando há a oportunização do levantamento de pre-
não está “desvinculado da prova e dos elementos existen-
tensões no âmbito da veracidade e da validade.
tes nos autos (quod non est in actis non est in mundo),
Vem-nos aqui, à guisa de conclusão, algum exem-
mas a sua apreciação não depende de critérios legais de-
plo retórico da legislação brasileira. No Código de Pro-
terminados a priori” (CINTRA et al., 1993). Em não sen-
cesso Civil, em vários artigos, essa situação é comum. O
do, o juiz, um cavaleiro da moralidade, fica claro, que ele
artigo 125, inciso IV, autoriza o juiz prevenir ou reprimir
não pode estar ligado a critérios sensitivos, a um decidir
qualquer ato contrário à dignidade da Justiça. O artigo
com base na divindade extrasistêmica, de um julgamento
415 diz que ao início da inquirição, a testemunha prestará
“secundum conscientiam”.
o compromisso de dizer a verdade, sob pena de incorrer
Têm alguma razão os que dizem ser a versão mais
verdadeira que os fatos, mas, ao que parece, existe quase
percepção de um capricho de salvação social só suscetí-
sempre, não uma, mas várias versões de um mesmo fato,
veis de serem captados por um mundo que ainda não foi
o que dificulta saber qual delas é a “verdadeira”. Pode-
descoberto, pois existente apenas em mentes encantadas
mos afirmar isto porque, afora o fato material em si mes-
por uma mística desvairada. Por isso, esse sonho mítico é
mo, como por exemplo, um sujeito atropelado por um car-
enganoso mesmo. Talvez o certo fosse dizer que estamos
ro, em torno disso, tudo o mais são versões: a versão do
desgraçados. Aliás, quando se vai ao judiciário, não se vai
atropelamento, a do atropelado, a do atropelador; a do
à “justiça”, pois, às vezes, ir ao Judiciário, de forma mais
transeunte que estava na calçada.
maldita, é como entrar no conto de Franz Kafka, Diante
Cada um deles viu o fato de um ângulo diferente e,
da Lei, e se deparar com um porteiro que só permite a
por isso, as versões divergem em alguns pontos. Pode ser
entrada na lei, a um camponês (que pode ser eu, você,
que se consiga construir, a partir delas, uma versão única
todos nós brasileiros), só no fim de sua vida. No mais, se
e coerente, mas será impossível afirmar que se trata de
houver, por parte dos estudiosos, mais realidade e serie-
uma verdade indiscutível. E a coisa se complica depois
dade na descrição e análise do Direito, quanto à presta-
que cada um conta sua versão a outra pessoa, que a pas-
ção jurisdicional, perceberemos que, no fundo, KAFKA foi
sa adiante, sempre mudando alguma coisa ou lhe acres-
mais honesto do que aqueles que fingem acreditar na boa
centando algo. Provar, portanto, é fixar fatos no Proces-
vontade do Estado em acabar com os males que nos afli-
so, uma vez que o sujeito é interno à situação, e, portanto,
gem; sugiro, então, àqueles que, assim como eu, sofrem
não pode conhecer, isto é, “a verdade é uma parte
dos dissabores com que o Direito é ensinado, decidam
inapresentada da situação” (BADIOU, 1996).
sobre a necessidade de afixar uma placa na entrada de
Enfim, esses são os aspectos que incomodam os
cada tribunal ou foro com a frase de Dante Alighieri, em a
estudos argumentativos há algum tempo. Esse extraordi-
Divina Comédia, o qual escreveu que à porta do Inferno
nário engenho ideológico demonstrado por alguns autores
estava escrito: “Perdei, ó vós que entrais, toda a Esperan-
como Rangel Dinamarco que, em seu livro Instituições de
ça”.
Direito Processual Civil, escreve que “Receber tutela
jurisdicional significa obter sensações felizes e favoráveis,
propiciadas pelo Estado mediante o exercício da jurisdi-
CONCLUSÃO
Para ser considerada científica, uma teoria precisa
ser empiricamente comprovável, já que a única forma de
ção”
Essa criatividade inigualável é que transforma a
teste que é logicamente possível é a falseabilidade, isso
atividade jurisdicional em uma “tenda anglicana” marcada
quer dizer que somente enunciados que sejam
pelo martelo protetor do juiz prodigioso do velho Estado
empiricamente passíveis de refutação podem ter status
Wellfore State, e não do vigente Estado de Direito Demo-
científico. A refutabilidade empírica (dado da experiên-
crático (art. 1° CB/88). Esse é o faz-me-rir da solução
cia), é portanto, o critério de demarcação entre a ciência
caricata de conflitos. Às vezes, parece que o Judiciário
e a não ciência. Sempre que quisermos ter uma discussão
beira os subúrbios de um direito quase sacerdotal, sendo
válida, precisamos primeiro, definir o marco teórico a ser
fonte emissora de sentenças “felizes” que não sei, no en-
trabalhado. Esse marco teórico deve afastar a filosofia da
tanto, de onde viria, se de um babalorixá de toga, ou do
crença, pois essa, acompanhada da retórica, não conse-
céu, num carro puxado por belíssimas renas conduzidas
gue explicar os temas que os cientistas criticam por meio
por um velho senhor de barba branca.
de teorias. O conhecimento pela crença (percepção) como
Tenho me esfacelado para compreender, mas é ir-
idéia reguladora de verdade deve, portanto, ser eliminado.
ritante ou aterrorizante, o modo como alguns autores tratam a instituição do Processo, pois além de agredir qual-
quer consciência científica democraticamente bem
BADIOU, Alan. O ser e o evento. Trad. Maria Luiza
teorizada, seu acatamento ainda resulta na crença pela
Borges. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 1996.
Ciência e Cultura
65
Negri
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A palavra retórica provém do grego rhetoriké, o qual
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COMPOSIÇÃO BROMATOLÓGICA DE CONCENTRADOS
CONTENDO RADICULA DE MALTE SOB DIFERENTES
FORMAS FISICAS
BROMATOLOGIC COMPOSITION OF THE CONCENTRATES CONTAINING
MALT ROOTLETS IN DIFFERENTS PHYSICAL FORMS
Mauro Dal Secco de OLIVEIRA1, Juliano VITTORI2, Maurício VITAL3, José Carlos BARBOSA 4, Atushi
SUGOHARA 5, Diego Azevedo MOTA6
1
Professor Adjunto do Departamento de Zootecnia, FCAV-UNESP– Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane, s/n, 14884-900Jaboticabal, SP. E-mail: [email protected]. Pesquisador do CNPq.
2
Acadêmico do Curso de Zootecnia da FCAV-UNESP.
3
Médico Veterinário – Fazenda Germana –Taiaçu-SP.
4
Professor Titular do Departamento de Ciências Exatas, FCAV-UNESP.
5
Professor Assistente Doutor do Departamento de Zootecnia, FCAV-UNESP.
6
Mestrando em Zootecnista FCAV-UNESP.
RESUMO
Avaliou-se a composição bromatológica de concentrados, nos quais se utilizou a radícula de malte, em um
delineamento inteiramente casualizado em esquema
fatorial 2x2 (dois tipos de concentrados e duas formas
físicas) com 5 repetições. Foram estudados os tratamentos: concentrados sem e com a radícula de malte farelado
ou peletizado. Os resultados revelaram que houve variação na composição dos nutrientes estudados, porém foi
possível a obtenção de peletes adequados. Houve aumento
nos teores de proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), fibra
em detergente ácido (FDA), matéria mineral (MM), fibra
em detergente neutro (FDN) e hemicelulose (HEM) no
concentrado contendo a radícula de malte. Ao contrário
os teores de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO),
extrato etéreo (EE), extrativo não nitrogenado (ENN),
carboidratos totais (CHOt), carboidratos não fibrosos
(CNF), e principalmente de nutrientes digestíveis totais
(NDT), diminuíram nos concentrados contendo a radícula
de malte. Houve um aumento no teor de FDN de 93,78 e
78,49%, no concentrado contendo radícula de malte quando submetido ou não a peletização. Da mesma forma a
radícula de malte causou diminuição no teor de NDT
(P<0,01). Apesar do aumento nos teores de FB, FDA,
FDN e HEM e queda nos teores de CHOt, CNF e de
NDT, todos os concentrados podem ser utilizados na alimentação animal, todavia deve-se levar em consideração
a disponibilidade, custo, requerimentos nutricionais e a
categoria animal.
Palavras-chave: Fibra em detergente neutro, fibra em
detergente ácido, nutrição animal, ração, subproduto.
ABSTRACT
The aim of the present study was evaluation of the
bromatologic composition of differents concentrates
containing or not malt rootlets. Four differents treatments
(concentrate containing or not malt rootlets and concentrate
pelleting or meal) were completely randomized scheme
fatorial design in 5 replications. The results that were
significant differences in the composition of the
concentrates but, it was possible to obtain a well forwed
pellet. It was noticed that in increasing in the crude protein,
crude fiber (CF), acid detergent fiber (ADF), mineral
matter, neutral detergent fiber (NDF) and hemicelulose
(HEM), in the concentrate containing malt rootlets (P<0.01)
and decrease in dry matter, organic matter, ether extract,
nitrogen free extractive, carbohydrate totality (CHOt), nonfiber carbohydrate (NFC) and total digestible nutrients
(P<0.01). The concentrate containing malt rootlets
proportion slowed a significant increase in the NDF, 93.76
e 78.49, when compared to the pelleted and meal
concentrates respectively. As expect, the concentrate
containing malt rootlets had less total digestible nutrients
(77.45%) than the others treatment (P<0.01). Despite the
variation in the components all the concentrates can be
pottentially used in the cattle nutrition according to the
disponibility, cust and cathegory requirement.
Keywords: Neutral detergent fiber, acid detergent fiber,
animal nutrition, ration, by product.
Ciência e Cultura
67
Oliveira et al
INTRODUÇÃO
A principal vantagem da desmama precoce é de
A eficiência técnico econômica de um sistema de
ordem econômica, pois neste sistema uma menor quanti-
produção de leite depende primariamente, do potencial
dade de leite será utilizada na alimentação dos bezerros,
produtivo e da fertilidade do rebanho, os quais são alta-
conseqüentemente uma maior quantidade de leite estará
mente influenciados por fatores nutricionais, ambientais e
disponível para ser comercializado. Diversos autores indi-
sanitários, principalmente nas fases iniciais de criação. Do
cam que o principal estímulo para o desenvolvimento do
ponto de vista econômico, a nutrição constitui-se no prin-
rúmen é a presença de ácidos graxos voláteis (TAMATE
cipal componente do custo total da produção leiteira, cer-
et al., 1962; MURDOCK e WALLENIUS, 1980;
ca de 50-70% (OLIVEIRA, 2001), sendo os alimentos
QUIGLEY et al., 1985). A maior produção desses ácidos
concentrados responsáveis pela maior parte destes (SIL-
graxos voláteis é altamente influenciada por alimentos con-
VA, 1980).
centrados que possuem altas concentrações de energia e
Com o grande desenvolvimento da população mun-
proteína. Assim, para que ocorra taxa de crescimento
dial e as exigências cada vez maiores de alimentos de alto
máximo e desenvolvimento precoce das funções ruminais,
valor protéico como a proteína animal, gerados por ali-
a disponibilidade de concentrado para o animal desde a
mentos não competitivos para a alimentação humana, ine-
primeira semana de vida é indispensável (ANDERSON
vitavelmente houve aumento da utilização de subprodutos
et al., 1987; OLIVEIRA, 2001).
na alimentação animal, dado que a indústria de
Os concentrados utilizados na alimentação de be-
processamento de alimentos produz grandes quantidades
zerros leiteiros, tem em sua natureza diversas formas de
que são desperdiçados, mas que possuem valores nutriti-
apresentação, encontrando assim inúmeras composições
vos potenciais e que podem ser utilizados na alimentação
bromatológicas e formas físicas de processamento. Quanto
animal, já que o leite assim como os concentrados iniciais
à forma física, estes são apresentados principalmente nas
à base de soja e milho tornam os custos bastante elevados
formas farelada e peletizada. Os concentrados farelados
durante o ciclo de exploração de bovinos. Buscar fontes
são preparados por meio de moagem, onde os ingredien-
alternativas de alimentos para redução de custos na ali-
tes são moídos e misturados homogeneamente sem ne-
mentação de bezerros e a aplicação de técnicas no
nhum processo de umidificação, ficando em forma de pó.
processamento dos concentrados, sem comprometer a
É o processamento mais usual, sendo o produto final in-
qualidade do produto final, de modo a maximizar a ingestão
fluenciado pelo tamanho dos crivos da peneira, potência
de matéria seca, suprindo as necessidades nutricionais,
do moínho, velocidade, tipo de grão e umidade utilizada
são preocupações constantes dos técnicos ligados à ex-
(THEURER, 1986). Ao concentrado farelado são atribu-
ploração de bovinos.
ídas algumas desvantagens em relação ao concentrado
O fornecimento de alimentos sólidos, a partir das
peletizado tais como: maior desperdício, menor consumo,
primeiras semanas de vida, é prática comum na alimenta-
e maior propensão a causar problemas respiratórios dada
ção de bezerros provenientes de rebanhos leiteiros, sendo
sua fina granulometria.
considerado essencial para promover o desenvolvimento
O concentrado peletizado, resultado da aglomera-
ruminal. O objetivo de tornar o bezerro ruminante o mais
ção de partículas moídas de um ingrediente ou de mistura
rápido possível é para que mesmo após a desmama seja
de ingredientes, por meio de processos mecânicos, em
capaz de digerir e absorver nutrientes provenientes de ali-
combinação com umidade, pressão e calor, dado ao pro-
mentos sólidos (concentrado e volumoso). Animais que
cesso físico em que é submetido, possui algumas vanta-
são alimentados precocemente com concentrado apresen-
gens em relação ao concentrado farelado, tais como au-
tam um rúmen bem desenvolvido e vascularizado, permi-
mento do nível de ingestão, dada a maior densidade do
tindo o desmame precoce destes animais, por volta da 6ª
alimento e facilidade no transporte e destruição de orga-
a 8ª semana de vida, sem que haja prejuízo no seu desen-
nismos patogênicos (BEHNKE, 1996), além de evitar a
volvimento (OLIVEIRA, 2001).
segregação de ingredientes (OLIVEIRA, 2001), porém
COMPOSIÇÃO BROMATOLÓGICA DE CONCENTRADOS CONTENDO
RADICULA DE MALTE SOB DIFERENTES FORMAS FISICAS
sua principal vantagem está relacionada à mecanização
(1992) forneceu concentrado peletizado ou farelado
do manejo da alimentação. De acordo com Theurer (1986)
(contítuidos de milho moído, farelo de soja, farelo de trigo
parece não existir vantagens econômicas e em alguns ca-
e mistura mineral) para bezerros da raça Holandesa em
sos, a eficiência alimentar é um pouco melhorada. De
aleitamento, não encontraram diferença significativa no
maneira geral, espera-se um aumento de 5 a 10% na efi-
desempenho dos animais. O fato dos bezerros terem apre-
ciência alimentar devido ao processamento (MADEIRA,
sentados ganhos de peso semelhantes está relacionado
2004).
com a pouca seleção aos ingredientes da ração, durante a
A peletização tem sido usada para facilitar o ma-
alimentação. Ao contrário, a peletização do concentrado
nuseio; eliminar partículas finas (pó); aumentar a
além de aumentar o ganho de peso de bezerros leiteiros
palatabilidade; diminuir a separação dos ingredientes e
durante o período de aleitamento proporciona antecipa-
seleção pelos animais; aumentar a densidade e, por con-
ção da ruminação dos animais comparativamente ao con-
seguinte diminuir o custo de transporte; reduzir o espaço
centrado farelado constituido por alfafa desidratada, aveia,
de estocagem; melhorar o valor nutricional de certos ali-
casca da soja moída, farelo de arroz, leverura de cana,
mentos com o uso de calor e pressão.
dentre outros. Caracterizando um concentrado com teor
Para uma adequada peletização, os equipamentos
(média de 15%) de fibra (SANTOS, 2004).
são importantes, a começar pelos silos de alimentação da
A radícula de malte é um subproduto da cevada
peletizadora, o moínho (motor), o anel peletizador, os rolos
maltada (Hordeum vulgare), destinado à fabricação da
de peletização, correias de transporte, peneira vibradora
cerveja, sendo obtida pela remoção das radículas e brotos
e o condicionador. Os fatores que afetam a peletização
após secagem e separação do malte através de uma ope-
são as características dos ingredientes (FALK, 1985) e,
ração denominada crivagem. Do processamento da ce-
por conseguinte a formulação utilizada; o tamanho da par-
vada para se obter o malte cervejeiro, cerca de 5% resul-
tícula moída; a câmara de peletização e o estado de uso
tarão em radícula de malte (ASSOCIAÇÃO NACIONAL
do anel e rolo de compactação (desgaste dos componen-
DOS FABRICANTES DE RAÇÃO, 1985). Ela possui
tes). Durante o processo de peletização ocorre
boas características nutritivas em sua composição
desnaturação da proteína, facilitando a ação de enzimas
bromatológica, tendo sua disponibilidade no mercado re-
proteolíticas e em muitos casos, a sua digestibilidade e
lacionada à proximidade de indústrias de malte, porém seu
utilização aumentam (ARAUJO, 1999). A qualidade do
uso atualmente em rações de bezerros em aleitamento é
pelete não depende só da peletizadora, mas sim de todo o
pouco conhecido (BELLAVER et al., 1985). A radícula
sistema de fabricação desde a formulação, moagem, mis-
de malte apresenta a desvantagem da pouca oferta no
tura até o resfriamento e transporte.
mercado, e em função da menor digestibilidade dos seus
De acordo com Gadient, (1986) a peletização me-
nutrientes, recomenda-se que não participe da dieta em
lhora a digestibilidade dos nutrientes, aumenta a densida-
mais de 30%, no caso de vacas de maior produção de
de do alimento, melhora a palatabilidade aumentando o
leite. Para vacas leiteiras de baixa produção este alimen-
consumo, diminui as perdas pelo animal, facilita o manejo
to pode substituir totalmente o concentrado (CONRAD,
durante o transporte evitando segregação e melhora as
2005).
condições de higiene.
Dados de Livingstone e Livingston (1969) a radícula
Amaral (2005) forneceu ração total peletizada (40%
de malte apresentou 87,50% de matéria seca (MS) e
de volumoso: 60% de concentrado) para caprinos e veri-
22,80% de proteína bruta (PB). Bellaver et al., (1985)
ficou maior ingestão e aumento de 46,7% no ganho de
obtiveram valor de: 87,93; 24,86; 0,86; 9,97 e 5,48% res-
peso nos animais, aumento no peso do rúmen e do com-
pectivamente para a MS, PB, extrato etéreo, fibra bruta e
primento das papilas ruminais. Destacou-se ainda que, a
cinzas e na ordem, Barbosa et al., (1987) obtiveram valo-
magnitude dos efeitos dos processamentos das rações,
res médios de 94,91; 22,50; 0,99; 12,88 e 5,71%, respecti-
varia de dieta para dieta. Por outro lado Oliveira et al.,
vamente. A energia bruta (kcal/kg MS) foi de 3.829 e
Ciência e Cultura
69
Oliveira et al
4.289 segundo Bellaver et al., (1985) e Barbosa et al.,
(1987), respectivamente.
com radícula de malte.
Os concentrados foram formulados por meio do
Com relação a monogástricos, Barbosa et al., (1987)
programa de formulação de ração Supercrack, utilizando-
verificaram que a radícula de malte pode ser incluída até
se milho moído (moínho contendo peneira com furos de 3
20% na ração de suínos em crescimento e terminação,
mm), radícula de malte (com ou sem) farelo de soja, torta
porém Bellaver et al., (1985) destacaram que a utilização
de girassol e mistura mineral, cujas proporções nos con-
depende diretamente do custo da radícula de malte e con-
centrados C1, C2, C3 e C4 constam na Tabela 1.
seqüentemente da ração.
A torta de girassol foi obtida por prensagem a frio,
Neste contexto, o objetivo do trabalho foi determi-
em prensa de fluxo contínuo e moída em moínho com pe-
nar a composição bromatológica de concentrados sob di-
neiras dotadas de furos de 25 mm. Utilizou-se radícula de
ferentes formas físicas ( peletizados e farelados) conten-
malte proveniente da Fazenda Germana, localizada no
do ou não a radicula de malte.
município de Taiaçú-SP.
Todos os concentrados foram homogeneizados
MATERIAL E MÉTODOS
(misturador em “Y” durante 12 minutos). Os concentra-
O experimento foi realizado no Setor de
dos foram peletizados com uso de vapor na peletizadora
Bovinocultura de Leite pertencente ao Departamento de
marca Calibrás 300. Após o preparo dos diferentes tipos
Zootecnia da Faculdade de Ciências Agrárias e Veteriná-
de concentrado (farelado e peletizado), foram retiradas
rias, Unesp, Câmpus de Jaboticabal. Foram avaliados qua-
amostras, as quais foram armazenadas em sacos plásti-
tro concentrados contendo ou não radícula de malte sob
cos em congelador a temperatura de –20º C, para serem
duas formas físicas, farelada e peletizada, sendo C1 - con-
analisadas posteriormente. A composição bromatológica
centrado peletizado sem radícula de malte; C2 - concen-
foi determinada no laboratório de ruminantes da Faculda-
trado peletizado com radícula de malte; C3 - concentrado
de de Ciências Agrárias e Veterinárias/Unesp conforme
farelado sem radícula de malte; C4 - concentrado farelado
metodologia descrita por Silva (1990).
Tabela 1 - Composição percentual dos ingredientes usados nos concentrados.
s/ rad = concentrado sem radícula de malte; c/ rad = concentrado com radícula de malte;
* - Composição mineral/kg do produto:
P = 73g ; Ca = 190g; Na = 62g; Cl = 90g; Mg = 44g; S = 30g; Zn = 1350mg; Cu = 340mg; Mn = 940mg
Fe = 1064mg; Co = 3mg; I = 16mg; Se = 10mg ; F(max) = 730mg e veículo q.s.p = 1000g.
Na Tabela 2 está expressa a composição
brosos (CNF); extrativo não nitrogenado (ENN); nutrien-
bromatológica dos ingredientes utilizados na formulação
tes digestíveis totais (NDT) e matéria mineral (MM). Os
dos diferentes concentrados.
teores de FDA e FDN foram determinados conforme Van
Foram determinados os teores de: matéria seca
Soest et al., (1991). Os teores de NDT foram calculados
(MS); proteína bruta (PB); fibra em detergente neutro
conforme McDowell et al., (1974) e de CHOt e CNF
(FDN); fibra em detergente ácido (FDA); e hemicelulose
conforme Sniffen et al., (1992).
(HEM); carboidratos totais (CHOt); carboidratos não fi-
Tabela 2 - Teores médios de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), fibra em detergente ácido
(FDA), fibra em detergente neutro (FDN), matéria mineral (MM); matéria orgânica (MO) e de nutrientes digestíveis
totais (NDT) dos ingredientes utilizados.
*Valores estimados (McDowell et al., 1974).
A análise da variância foi realizada por meio do
Considerando-se apenas o concentrado peletizado,
delineamento inteiramente casualizado em esquema
sem radícula, a peletização causou diminuição no teor de
fatorial 2 x 2 (dois tipos de concentrado) x (duas formas
MS de 1,18% (P<0,01) e de 2,87% (P<0,01) com a
físicas) com 5 repetições por tratamento. As médias dos
presença da radícula de malte, possivelmente devido às
tratamentos foram comparadas por meio do teste de Tukey
partículas menores (pó) e também devido à presença
a 5 e 1% de probabilidade (BANZATTO e KRONKA,
d’água que ocorre no concentrado durante o processo de
1995) por meio do método ESTAT (FCAV/Unesp).
peletização.
Conforme as médias apresentadas na Tabela 3,
no concentrado contendo a radícula de malte, o teor de
Nas Tabelas 3 e 4 estão expressas a composição
matéria orgânica (MO) foi diminuído em 1,20% (P<0,01).
bromatológica (teores médios dos nutrientes) dos
Entretanto, a peletização não influi no teor de MO dos
concentrados contendo ou não a radícula de malte nas
concentrados cujas médias foram de: 92,76 e 92,61% na
formas farelada ou peletizada.
MS
Notou-se que a presença de radícula de malte
no
concentrado
farelado
e
peletizado,
respectivamente.
influenciou os teores dos nutrientes estudados. Devido às
Da mesma forma os teores de extrato etéreo (EE)
características da radícula de malte que é um alimento
e de extrativo não nitrogenado (ENN) e de carboidratos
constituído por radículas e brotos, cascas e outras partes
totais (CHOt) foram diminuídos em 8,67; 8,26 e 2,52%,
do grão (Associação Nacional dos Fabricantes de Ração,
respectivamente, no concentrado contendo a radícula de
1985), houve aumento no teor de matéria seca (MS) no
malte. Salienta-se que a peletização não influiu (P<0,05)
concentrado farelado (Tabela 4, P<0,01). Isto ocorreu em
nos teores destes nutrientes. Face a diminuição nos teores
face de quantidade de radícula de malte que foi incluída
médios de EE, ENN e de CHOt quando a radícula de
no concentrado (37,94%).
malte foi incluída no concentrado, observou-se que o teor
No caso do concentrado peletizado, observou-se
de nutrientes digestíveis totais (NDT) foi menor (P<0,01)
que apesar da queda no teor de MS (P<0,01) ocorrida no
em 4,39%. O fato da radícula de malte ter proporcionado
concentrado contendo a radícula de malte, as médias foram
concentrado com menor teor de CHOt (P<0,01) não é
muito próximas, cuja variação foi de 0,88%. Devido ao
interessante, pois se sabe que os carboidratos não
vapor d’água utilizado no processo da peletização,
estruturais, o amido em especial, é muito importante uma
possivelmente houve contribuição para a proximidade das
vez que representa cerca de 60 a 70% da energia liquida
médias de MS dos concentrados peletizados.
para a produção de leite, além de fornecer precursores
Ciência e Cultura
71
Oliveira et al
para a formação da lactose, gordura e proteína do leite
OLIVEIRA, 2001). Todavia, nos concentrados contendo
(TEIXEIRA e SANTOS, citados por OLIVEIRA e LEW,
radícula de malte não são convenientes, pois os teores de
2004).
FB superaram 6% na MS assim como de FDA foi muito
Considerando-se a adição da radícula de malte, o
elevado (média de 13,82% na MS), Segundo Oliveira
concentrado apresentou uma redução de 2,52% no teor
(2001) para bezerros da raça Holandesa, tais teores não
de CHOt (P<0,01). No caso da peletização as médias de
são adequados, justamente pelo fato que os animais ainda
CHOt foram semelhantes (P<0,05), incluindo que a
serem considerados pré- ruminantes. Mas em outras fases
peletização não causou redução no teor de CHOt dos
da vida pode ser usados com restrições.
concentrados. Neste contexto, observa-se que as médias
Salienta-se que a radícula de malte apresenta teor
de fibra bruta (FB, 3,81%) e de fibra em detergente ácido
muito baixo de EE, média de 0,86% (BELLAVER et al.,
(FDA) (8,74%) obtidas no concentrado sem radícula são
1985) e de 0,99% segundo Barbosa et al., (1987), além do
adequadas visando à alimentação de bezerros de raças
menor teor de NDT, média de 73,71% (Tabela 1) em
leiteiras em aleitamento (OLIVEIRA et al., 1992;
relação aos demais ingredientes do concentrado.
Tabela 3. Teores de matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), extrato etéreo (EE), fibra bruta (FB), fibra em
detergente ácido (FDA), matéria mineral (MM), extrativo não nitrogenado (ENN), nutrientes digestíveis totais (NDT)
e carboidratos totais (CHOt) dos diferentes tratamentos.
Análises realizadas no Laboratório de Ruminantes da FCAV/Unesp;
s/ rad = concentrado sem radícula de malte, Far = farelado;
c/ rad = concentrado com radícula de malte, Pel = peletizado;
(1)
Médias calculadas conforme McDowell et al (1974);
(2)
Médias calculadas pelas fórmulas, Carboidratos totais (CHOt) = 100 - (PB + EE + MM em % na MS) e
Carboidratos não fibrosos (CNF) = CHO - FDN % na MS (Sniffen et al., 1992);
(3)
DMS = Diferença Mínima Significativa;
(4)
CV = Coeficiente de variação, %; ns= não significativo;
**(P<0,01).
Os teores de proteína bruta (PB) foram
Notou-se que no concentrado contendo a radícula
influenciados tanto pelo tipo de concentrado quanto pela
de malte, houve maior teor de matéria mineral (MM)
forma física. Notou-se aumentos de 5,96 e 2,20% no teor
(média de 7,86%, P<0,01), isto ocorreu uma vez que, a
de PB do concentrado contendo a radícula de malte e
radícula apresenta teor considerável de MM, média de
peletizados, respectivamente (P<0,01).
5,73% (obtida neste trabalho), 5,48% (BELLAVER et al.,
1985) e de 5,71% (BARBOSA et al., 1987).
Apesar das variações observadas nos teores dos
O teor de fibra em detergente neutro (FDN)
nutrientes, a utilização de concentrados contendo a radícula
aumentou 93,76% (P<0,01) com a inclusão de radícula de
de malte, independentemente da forma física é mais uma
malte no concentrado farelado e de 78,49% (P<0,01) no
opção que os produtores têm a disposição para alimentar,
concentrado peletizado (Tabela 4). Portanto, tais aumentos
sobretudo bovinos. A utilização vai depender ainda da
foram decorrentes do teor elevado de FB da radícula de
disponibilidade, custo e da categoria animal.
malte (média de 12,88% na MS, BARBOSA et al., 1987
A peletização além das diferentes vantagens como
e de 9,97%, BELLAVER et al., 1987). Por outro lado, nos
facilidade no manuseio; eliminação de partículas finas (pó);
concentrados sem e com a radícula, a peletização causou
segregação de ingredientes e seleção pelos animais;
queda no teor de FDN (P<0,01). Houve diminuição de
redução do custo de transporte; redução do espaço de
3,97 e 11,53%, respectivamente nos concentrados farelado
armazenagem; destruição de microorganismos; valor
e peletizado. Da mesma forma, a inclusão da radícula
nutritivo; dentre outros (BEHNKE, 1996; DOZIER, 2001;
causou aumentos significativos (P<0,01) no teor de
SANTOS, 2004; MADEIRA, 2004) no caso do presente
hemicelulose (HEM) do concentrado. Houve superioridade
trabalho, proporcionou redução nos teores de FDN; FDA
de 157,2 e de 90,67%, respectivamente nos concentrados
e HEM e aumento no teor de NDT, significando melhor
farelado e peletizado.
qualidade nutricional do concentrado e possivelmente
No concentrado sem a radícula de malte, a
melhor desempenho animal.
peletização causou aumento de 26,35%, porém com a
Nas condições do presente trabalho houve forma-
presença da radícula, houve queda de 6,39% na média de
ção adequada do pelete, tanto na consistência quanto no
HEM, quando o concentrado foi peletizado. Considerando-
brilho, e apesar da radícula de malte não ser considerada
se este aspecto, a peletização é mais interessante,
um alimento adequado (baixa palatabilidade), devido, prin-
principalmente em se tratando de bezerros leiteiros em
cipalmente à casca, radícula e brotos, a torta de girassol,
aleitamento, já que os teores menores de FB, FDA e FDN
por ter a presença de óleo em grande quantidade, propor-
são recomendados (OLIVEIRA, 2001).
cionou condições favoráveis a peletização, como demons-
Os concentrados contendo a radícula de malte
apresentaram diminuição de 33,01% (P<0,01) e 28,24%
(P< 0,01) no teor de CNF, respectivamente nos
concentrados farelado e peletizado.
trado nos trabalhos de (OLIVEIRA et al., 2001 e OLIVEIRA e LEW, 2004).
Dada a escassez de informações na literatura,
maiores estudos são necessários a respeito da utili-
Considerando-se apenas o concentrado sem
zação da radícula de malte na alimentação animal,
radícula, o teor de carboidratos não fibrosos (CNF) não
como fonte alternativa de nutrientes, de modo a ofe-
foi afetado (P>0,05) pela forma física (Tabela 4). Todavia,
recer dados que possibilitem o uso racional deste
no concentrado contendo a radícula de malte, a peletização
subproduto, em vista que a mesma mostra-se poten-
aumentou em 7,75% (P<0,05) o teor de CNF. Portanto,
cialmente eficiente, em virtude de suas característi-
no concentrado contendo a radícula de malte, o efeito
cas bromatológicas.
benéfico da peletização sobre os teores de CNF foi bem
evidenciado. Este aspecto está relacionado, com efeito,
da peletização sobre a gelatinização do amido.
CONCLUSÃO
Nas condições do presente trabalho, pode-se con-
Destaca-se que a radícula de malte é um
cluir que a radícula de malte mostrou ser eficiente ingre-
subproduto da cevada que pode ser utilizado em rações
diente para ser utilizado na formulação de ração indepen-
para ruminantes, porém deve-se atentar para a quantidade
dente da forma física, porém a sua utilização depende da
utilizada na ração, face aos teores elevados da fração
disponibilidade e do preço.
fibrosa, apesar do teor elevado de PB.
A peletização tanto do concentrado contendo ou
não a radícula, mostrou-se eficiente, sendo mais indicada
Ciência e Cultura
73
Oliveira et al
Tabela 4. Desdobramento da interação entre os tipos de concentrado e a forma física em relação aos teores de
matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN), hemicelulose (HEM) e de carboidratos não fibrosos (CNF).
Médias seguidas de letras iguais minúsculas (coluna) e maiúsculas (linha) não diferem entre si pelo teste de Tukey
(P>0,05); DMS= Diferença mínima significativa; CV = Coeficiente de variação; * (P<0,05); ** (P<0,01).
para concentrados visando à alimentação de animais adul-
BANZATTO, D. A.; KRONKA, S.N. Experimentação
tos, Portanto, deve-se atentar para a utilização deste tipo
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de concentrado se a categoria animal for muito exigente
do ponto de vista nutricional ou se o objetivo for desem-
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Ciência e Cultura
75
UTILIZAÇÃO DO PLASMA RICO EM PLAQUETAS EM
DEFEITOS ÓSSEOS: REVISÃO DE LITERATURA
PLATELET-RICH PLASMA USING IN BONE DEFECTS: LITERATURE REVIEW
Elizabeth Pimentel ROSETTI1, Luiz Macellaro SAMPAIO1, Elizangela Partata ZUZA2, Andressa Daroit de
SOUZA3, Benedicto Egbert Corrêa de TOLEDO1, Patrícia Helena Rodrigues de SOUZA1
1
2
3
Professores da Disciplina de Periodontia das Faculdades Unificadas da Fundação Educacional de Barretos, São Paulo.
Doutora em Periodontia pela Universidade Estadual Paulista de Araraquara (UNESP), São Paulo.
Especialista em Periodontia pela Associação Paulista de Cirurgiões-Dentistas de São José do Rio Preto, São Paulo.
Rua Buarque,67; Cep: 14080-530 ; Campos Elíseos; Ribeirão Preto-SP
Fone: (16)3969-5727 / 8136-2119 ; Fone-fax: (16) 3961-1400 ; E-mail: [email protected]
RESUMO
As plaquetas são as primeiras células a povoarem o local
cesso de reparo, acelerando-o. No entanto, esta afirmati-
do tratamento realizando, além de hemostasia, um impor-
va não é unânime, havendo alguns estudos que afirmam
tante efeito na iniciação da resposta vascular, atraindo e
que a adição do PRP não traz benefícios adicionais du-
ativando neutrófilos, macrófagos e fibroblastos. Outro fa-
rante a reparação destes defeitos. Outro item a ser consi-
tor importante, é que o gel de PRP (Plasma Rico em
derado é o tipo de enxerto combinado ao PRP, se autógeno
Plaquetas) possui células responsáveis pelo estímulo do
ou não. Diante de tais considerações, o objetivo deste es-
crescimento do tecido conjuntivo e aumento da prolifera-
tudo foi realizar uma revisão de literatura sobre o efeito
ção celular, auxiliando na reparação e regeneração dos
do PRP na aceleração do processo de reparo de defeitos
tecidos de suporte perdidos. Há estudos na literatura que
ósseos na boca.
afirmam que a adição de PRP a defeitos ósseos, associa-
Palavras-Chave: Plasma Rico em Plaquetas, defeitos
ósseos, enxertos, osso.
do ou não a enxertos, melhora significativamente o pro-
ABSTRACT
The first cells to colonize the area of treatment are the
significantly the repair process, accelerating it. However,
platelets, accomplishing besides hemostasis, an important
this affirmative is not unanimous, once some studies affirm
effect in the initiation of the vascular role, attracting and
that the addition of PRP does not bring additional benefits
activating neutrophilic, macrophags and fibroblast cells.
during the bone defects repair. Another factor to be
Another important factor is that the PRP (platelet-rich
considered is the type of the graft combined with PRP, if
plasma) gel has cells that stimulate the connective tissue
autogenous or not. Due to such considerations, the purpose
growth and the cellular proliferation in attempt to repair
of this study was to accomplish a literature review on the
and regenerate the supportive tissues lost. There are studies
effect of PRP in the acceleration of the repair process of
in the literature whose affirm that the addition of PRP to
the bone defects in the mouth structures.
bone defects, in association or not to grafts, improve
Keywords: Platelet-rich plasma, bone defects, grafts, bone
INTRODUÇÃO
Rosetti et al
clínico, pois mesmo que os enxertos ósseos tenham pro-
A perda óssea após exodontias, traumas ou patolo-
priedades osteocondutoras, osteoindutoras e osteogênicas,
gias resulta em formas inadequadas em altura e espessu-
seu uso e previsibilidade são limitados. Isso acontece de-
ra do processo alveolar. Este fato torna-se um problema
vido às dificuldades de obtenção de quantidade, forma e
para o restabelecimento da função mastigatória e estéti-
tamanho ósseo adequados (LEE, 1997).
ca, devido a qualidade e volume ósseos serem fatores
O uso de fatores de crescimento foi realizado inici-
importantes que influenciam o resultado final de qualquer
almente por Lynch et al. (1991) que utilizaram o PRP e o
tipo de reabilitação (BUSER et al., 1993; BECKER et al.,
fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-I), em
1994).
defeitos ósseos periodontais e observaram um excelente
Para a resolução desses problemas podem ser uti-
crescimento ósseo nos casos tratados com PRP quando
lizados enxertos ósseos (autógeno, alógeno ou xenógeno),
comparados aos grupos controle (sem PRP). Ainda em
substitutos ósseos (fosfato de cálcio, hidroxiapatita, etc) e
1991, Lynch et al. testaram uma associação de fatores de
a combinação desses materiais (BOYNE e JAMES,
crescimento (PDGF + IGF-I) para estudar a regeneração
1980). Recentemente, pesquisas têm sido enfocadas para
ao redor de implantes de titâneo e relataram resultados
a utilização do plasma rico em plaquetas (PRP) associado
semelhantes aos encontrados nos defeitos ósseos
ou não aos enxertos ósseos (DE OBARRIO et al.,2000;
periodontais.
SHANAMAN et al.,2001; LEKOVIC et al.,2003;
MARCACCINI, 2004).
Alguns estudos demonstraram que o PRP associado a enxertos ósseos, melhora a quantidade e a qualidade
De acordo com Andreasen e Andreasen (2001), as
de formação óssea, resultando em uma mineralização e
plaquetas são as primeiras células a povoarem o local do
consolidação mais rápida do enxerto (MARX et al., 1998;
tratamento realizando, além de hemostasia, um importan-
MARX e GARD, 1998; ANITUA, 1999). Um estudo bem
te efeito na iniciação da resposta vascular, atraindo e ati-
sucedido em relação ao PRP foi o de Marx et al. (1998),
vando neutrófilos, macrófagos, fibroblastos e células
que realizaram o primeiro e mais persuasivo estudo, utili-
endoteliais. O gel de PRP possui grande quantidade de
zando PRP associado a enxertos ósseos autógenos. Eles
plaquetas, liberadoras de polipeptídeos mitogênicos
avaliaram o efeito do PRP nas reconstruções de defeitos
(PDGF- fator de crescimento derivado de plaquetas; TGF-
ósseos mandibulares de 5 cm ou mais, resultantes de re-
- fator de crescimento transformador; e IGF-I- fator de
moções tumorais. O grupo teste recebeu enxertos de osso
crescimento semelhante à insulina), responsáveis pelo
medular trabeculado com adição de PRP, enquanto o gru-
estímulo do crescimento do tecido conjuntivo e aumento
po controle recebeu apenas o enxerto ósseo. Radiografi-
da proliferação celular (SHANAMAN et al.,2001), auxi-
as panorâmicas foram tiradas para avaliar a maturidade
liando, portanto, na reparação e regeneração dos tecidos
óssea em intervalos de 2, 4 e 6 meses. Os autores afirma-
de suporte perdidos (GRAVES et al.,1994; GIANNOBILE
ram que os enxertos ósseos com PRP mostraram mais
et al.,1998).
que o dobro de maturidade em relação ao grupo controle.
De acordo com Marx et al. (1998), a adição de
Outro estudo que utilizou osso autógeno, mostran-
PRP nos locais de enxerto ósseo, resulta em velocidades
do bons resultados foi o de Anitua (1999). Neste estudo, 5
de maturação até duas vezes maior do que as obtidas em
pacientes receberam PRP + osso autógeno em alvéolos,
enxertos não combinados com PRP, evidenciando sua re-
enquanto os outros 5 receberam apenas PRP. Outros 10
lação com o aumento de 15% a 30% na quantidade e na
pacientes serviram como controle, sendo que os alvéolos
densidade óssea. Diante de tais considerações, o objetivo
foram deixados cicatrizar sem a aplicação do PRP e osso
deste estudo é realizar uma revisão de literatura sobre o
autógeno. Esse autor reportou regeneração óssea total
efeito do PRP na aceleração do processo de reparo de
dos alvéolos em 8 dos 10 pacientes tratados. As biópsias
defeitos ósseos na boca.
nos respectivos locais mostraram osso maduro compacto,
com morfologia normal e trabecular bem organizada. Nos
Revisão de Literatura e Discussão
O tratamento dos defeitos ósseos é um desafio
outros 2 pacientes do grupo que recebeu apenas PRP,
encontrou-se osso parcialmente regenerado com tecido
Ciência e Cultura
77
UTILIZAÇÃO DO PLASMA RICO EM PLAQUETAS EM DEFEITOS ÓSSEOS:
REVISÃO DE LITERATURA
conjuntivo e trabéculas não organizadas. Os 10 pacientes
histomorfométrica que não houve diferença significante
do grupo controle mostraram tecido conjuntivo preenchen-
entre os grupos na produção de osso vital ou na interface
do a maior parte do alvéolo e não foi encontrado osso
osso-implante, mostrando que o PRP não traz benefícios
maduro.
adicionais quando associado a substitutos ósseos não vi-
Apesar do estudo anterior ter mostrado melhores
tais.
resultados quando o PRP é associado ao enxerto ósseo,
Discordando do estudo anterior, Kassolis et al.
Shanaman et al. (2001) afirmaram que a adição do PRP
(2000) relataram 15 casos clínicos de levantamento do
não pareceu melhorar a qualidade e quantidade do osso
assoalho de seio maxilar e/ou aumento de rebordo alveolar
neoformado. Esses autores relataram 3 casos nos quais o
pré-implantes, utilizando osso FDBA associado ao PRP.
PRP foi combinado ao osso FDBA e membrana, para re-
A avaliação histológica das biópsias revelaram áreas de
generação de defeitos ósseos de rebordos alveolares, an-
formação óssea e osteóides ao redor de partículas do
tes da instalação de implantes osseointegrados. Os resul-
FDBA, sem evidência de células inflamatórias. Pelos
tados mostraram que houve ganho ósseo quando avaliado
achados clínicos e histológicos sugeriram que a combina-
clínica e radiograficamente, facilitando a colocação dos
ção do FDBA com o PRP é uma terapêutica alternativa
implantes. A avaliação histológica dos casos revelou a
viável na preparação de sítios para implantes. Sugeriram
presença de partículas residuais do aloenxerto, rodeadas
ainda que outros estudos devem ser realizados para de-
de tecido conjuntivo, além de neoformação óssea. A adi-
terminar se o PRP leva ou não a uma melhor formação ou
ção do PRP facilitou a manipulação do material de enxer-
maturação óssea quando associado a aloenxertos. Essa
to, porém, os resultados mostraram que não houve vanta-
hipótese precisa ser verificada, já que alguns estudos
gens em comparação a outros estudos sem o uso do PRP.
mostraram que a associação do PRP a substitutos ósseos
De acordo com Froum et al. (2002), os resultados
(aloenxertos) não traz benefícios adicionais satisfatórios
da associação do PRP ao osso autógeno são promissores,
(SHANAMAN et al., 2001; FROUM et al., 2002), en-
enquanto o mesmo PRP pode não ser efetivo quando usa-
quanto que PRP combinado ao osso autógeno mostrou
do com substitutos ósseos. Quando o osso autógeno não
melhora na quantidade e qualidade óssea (MARX et al.,
está presente no enxerto, o PRP não produz a resposta
1998; MARX e GARG, 1998; ANITUA, 1999).
estimulatória desejada, por não existirem células ósseas
Mais estudos longitudinais são necessários para
vitais para promover a osteogênese ou a osteoindução.
verificar se o PRP é realmente efetivo para uma melhor
No entanto, pesquisas recentes têm avaliado a combina-
regeneração dos tecidos perdidos, principalmente
ção de aloenxertos a fatores de crescimento, PRP, deri-
enfocando sua combinação com substitutos ósseos, já que
vados da matriz do esmalte e proteínas morfogenéticas
sua combinação com osso autógeno tem mostrado exce-
(BMP), a fim de se alcançar propriedade osteoindutora
lentes resultados consagrados na literatura.
(BOYAN et al., 2006).
Froum et al. (2002) testaram a eficácia do PRP em
CONCLUSÃO
levantamentos de assoalhos de seios maxilares realizados
De acordo com a revisão de literatura realizada
em três pacientes, sendo que um lado servia como teste
quanto ao efeito do PRP na aceleração do reparo dos
(osso bovino inorgânico + PRP) e o contralateral como
defeitos ósseos, é possível concluir que:
controle (osso bovino inorgânico). Em 1 desses pacientes
A literatura é controversa em relatar se a adição
foram colocados mini-implantes para posterior realização
do PRP traz benefícios reais ou não à reparação de defei-
de histomorfometria, a qual era realizada com trefinação
tos ósseos das estruturas da boca.
dos mesmos, durante a reabertura para a colocação dos
O PRP apresenta excelentes resultados quando
implantes permanentes. Os resultados mostraram que os
associado ao osso autógeno, porém quando combinado a
mini-implantes colocados no grupo teste, mostraram por-
substitutos ósseos isso não acontece.
centagens de contato entre osso-implante ligeiramente
Estudos longitudinais bem estruturados são neces-
superiores (37.6% a 38.8%) às do grupo controle sem
sários no intuito de verificar se a adição do PRP em defei-
PRP (33.8%). Os autores concluíram pela análise
tos ósseos, apresenta vantagens ou não ao processo de
Rosetti et al
reparo, bem como avaliar sua atuação quando associado
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